Can otobüsün nasıl çalışır? Can Lastiği Kullanma: Arabayı programlı olarak nasıl kontrol ederiz

27.09.2019

Tekerlek Can-otobüs. 80'lerin sonunda Robert Bosch GmbH (Almanya) tarafından gerçek zamanlı olarak çalışan dağıtılmış sistemler için bir çözüm olarak yaratılmıştır. Ayırt edici bir özellik Lastikler onun yüksek gürültü bağışıklığıdır. CAN veriyolunun ek bir avantajı, mekanik hasara karşı direncidir - lastik iletkenlerinin paylaşılan telin kapatılması, güç veya ara bağlantı cihazların başarısızlığına yol açmaz. Ayrıca, iletkenlerden biri kırıldığında bazı lastik değişiklikleri yapabilmektedir.

Endüstriyel ağlarda otobüs olabilir

CAN (Controller Area Network) Field Lastiği, yüksek veri aktarımı ve gürültü bağışıklığı ile aynı zamanda herhangi bir hatayı tespit etme yeteneği ile karakterize edilir. Bu şükürler bugün, bugün otomotiv gibi alanlarda yaygın olarak kullanılır. demiryolu taşımacılığı, Endüstriyel otomasyon, havacılık, erişim ve kontrol sistemleri. CIA derneğine göre (otomasyonda, www.can-cia.de olabilir), dünyanın dört bir yanındaki yaklaşık 300 milyon no'lu düğümde bulunmaktadır. Almanya'da, Can Lastiği, diğer alan lastikleri arasında popülerliğe ilk sırada yer almaktadır.

Protokolün faydaları olabilir

Otomasyon alanındaki genel eğilim, kontrollü işlemin yanındaki akıllı sensörler ve aktüatörler yerleştirilerek geleneksel merkezi yönetim sisteminin değiştirilmesidir. Bu, iletişim kabloları sayısındaki bir artış, bileşik sayısındaki bir artış, hataların tanısının karmaşıklığı ve güvenilirlikle ilgili problemler. Böyle bir sistemin düğümleri arasındaki bağlantı, fieldbus kullanılarak gerçekleştirilir. Multi-terminol sistemleri için bir iletişim sistemi olabilir. CAN'nın avantajları ve nedenlerinin giderek daha fazla dağıtılabileceği sebepleri daha ayrıntılı olarak düşünün.

Standart test edildi. CAN protokolü, 20 yıldan fazla bir süredir aktif olarak kullanılmaktadır, bu da bu tür konservatif alanlar için demiryolu taşımacılığı veya gemi yapımı için çok önemlidir. 1980 yılında otomotiv endüstrisi için Robert Bosch tarafından tasarlanmış olabilir. CAN arayüzü, düşük hızlı uygulamalar için yüksek hızlı ve ISO 11519-1 için Uluslararası Standartlar ISO 11898 ile düzenlenir. Düşük maliyet, iyi bir fiyat / performans oranı ile, ayrıca pazardaki CAN denetleyicilerinin geniş kullanılabilirliği ile belirlenir. Güvenilirlik, lastiğin doğrusal yapısı ve düğümlerinin eşitliği ile, her birinin besin olanın otobüse erişebildiği multimaptasyon (çok ana veri yolu) olarak adlandırılır. Herhangi bir mesaj bir veya daha fazla düğüme gönderilebilir. Tüm düğümler eşzamanlı olarak otobüsten ve aynı bilgilerden okunur ve her biri bu mesajı alır veya görmezden gelir. Eşzamanlı resepsiyon, kontrol sistemlerinde senkronizasyon için çok önemlidir. Reddedilen düğümler, otobüs değişiminden ayrıldı.

Farklı bir alıcı-verici ile sfasöz girişimin baskılanmasından dolayı, gömülü hata algılama mekanizmalarının (500 Kbps'lik günlük 8 saatlik günde 1000 yıl boyunca gereksiz bir hata), diferansiyel girişimin bir diferansiyel girişimin çalışması nedeniyle yüksek gürültü bağışıklığı elde edilir. Hatalı mesajların referansı, hatalı düğümlerin veri yolu ve stabilitesini elektromanyetik parazitlere ayırın.

Esneklik, otobüse basit bir bağlantı nedeniyle elde edilir ve Can NODE veriyolundan bağlantıyı keser ve toplam düğüm sayısı alt seviye protokolüyle sınırlı değildir. Adres bilgileri mesajda bulunur ve tahkimin yapıldığı gibi, önceliği ile birleştirilir. Çalışma sürecinde, iletilen mesajın önceliğini değiştirmek mümkündür. Ayrıca, bulaşan sinyalin ve tahkimin frekansını ve fazını programlama olasılığı, çatışma mesajlarının yapısını imha etmemelidir. Fiziksel düzeyde, farklı bir veri aktarımı hatları seçme yeteneği vardır: ucuz bükümlü çiftten fiber optik iletişim hattına.

Yüksek veri aktarım hızı (1 Mbps'ye kadar), bir iletim isteğine hızlı bir yanıt ve 0 - 8 arasında değişken bir mesaj uzunluğu ile birlikte ağ etkileşimi mekanizmaları (multimaptasyon, yayın, kırık tahkim) sayesinde gerçek zamanlı çalışma mümkün olur. baytlar.

Uygulamalar yapabilir

Mikrodenetleyicilerin birbirleriyle ve uzak periferik cihazlarla mesajlarla değiştirildiği herhangi bir uygulama için ideal bir çözümdür. Başlangıçta, motion ve şanzıman arasında, şantajın her birinin mevcut verilerle çalışmak için her birinin mesajı ve toleransı olduğunda, motor ve şanzıman arasında kritik bir kontrol süresi ve şanzıman arasında değişim süresi sağlamak için araçlarda kullanılmış olabilir. Oldukça pahalı yüksek hızlı çözeltilerle birlikte, yüzlerce mikrosaniye (kapı kontrol sistemi, pencere kaldırma, ayna kontrolü) zaman ölçeğinde çalışan atalet aygıtları ağına bağlanma için uygun maliyetli çözümler vardır. Aynı zamanda güçlü koşumlar elektrik kabloları Fren lambaları ve rotasyon göstergeleri dahil, düğümleri olan iki telli bir CAN ağı ile değiştirilir.

Endüstriyel otomasyonda, çok sayıda kontrol cihazı, sensör, mekanizma, elektrikli sürücüler ve tek bir teknolojik döngüye (ısıtma ve klima sistemleri, pompalar, konveyörler, asansörler, yürüyen merdivenler , konveyörler vb.). Bu tür sistemlerin önemli bir özelliği, adaptif algoritmalara göre, geniş bir alanda bulunan nesneleri teşhis etme ve yönetme yeteneğidir. Sonuç olarak, güç tüketiminde önemli bir azalma, gürültü, ekipman aşınması elde edilir. Böyle bir resim, hız, frenleme, kapıları ve teşhisleri kontrol ederken, subsistemler arasında veri alışverişi ile oynanan demiryolu sistemlerinde gözlenir.

Fiziksel seviye

CAN veriyolunun fiziksel seviyesi, buna bağlı tüm cihazlar arasında "montaj ve" bağlantıdır. Diferansiyel sinyal hatlarının CAN_H ve CAN_L olarak adlandırılır ve statik durumda 2.5 V. log'un potansiyelindedir. 1 (resesif bit) CAN_H hattındaki seviyenin CAN_L seviyesinden daha yüksek olduğu lastik durumunu gösterir. Log ile. CAN_H hattındaki 0 \u200b\u200b(baskın bit) seviyesi, CAN_L seviyesinden daha düşüktür. Aşağıdaki lastik durum sözleşmesi benimsenmiştir: Lastiğin pasif hali, günlük seviyesine karşılık gelir. 1 ve aktif - günlük seviyesi. 0. Mesajlar lastiğin üzerinden iletilmediğinde, pasif durumdadır. Mesaj iletimi her zaman baskın bir bit ile başlar. Lastik işlerinin mantığı "kablolu ve" ile karşılık gelir: baskın bit "0", resesif biti "1" olarak bastırır (Şekil 12.1).

İncir. 12.1. İş mantığını lastik kurabilir

Belirli bir projenin fiziksel olarak uygulanmasıyla, otobüsün ve düğümlerinin özelliklerini belirlemek gerekir: işleme cihazlarının bulunduğu yerlerde, hangi özelliklere sahip oldukları, sistemde hangi sensörler ve aktüatörler bulunur, entelektüeldirler veya Fiziksel konumları hakkında söylenemez. Çalışma koşullarına bağlı olarak, tek telli bir çizgi (baskılı devre kartında), iki telli çizgi, bükülmüş çift veya fiber optik hattı kullanılabilir. Sinyal üretme farklı bir yöntemi ile, iki telli bir çizgi gürültü bağışıklığını önemli ölçüde artırmanıza olanak sağlar. Diferansiyel gerilmeleri kullanırken, CAN ağı son derece gürültülü bir ortamda veya sinyal çizgilerinden biri bozukken çalışmaya devam eder. Basit bir bükülmüş çiftle bile, diferansiyel girdiler gürültüyü etkili bir şekilde etkisiz hale getirebilir.

Maksimum veri aktarım hızı, 1000 m'lik bir otobüs uzunluğunda 40 m ve yaklaşık 40 Kbps otobüs uzunluğunda 1 Mbps'dir.

Çeşitler olabilir

Halen, bir noktadan diğerine veri iletmenin yanı sıra, Can arayüzü olan çeşitli cihazlar mevcuttur; bu da önceliklerin işlemlerinin senkronizasyonunu ve bunların korunmasına izin verir. CAN denetleyicilerinin önceki uygulamaları, 11 bit tanımlayıcıyla çerçeveleri ve 2048 mesaja kadar adresleme imkanı kullanır ve V. 2.0a özelliklerine uygun olabilir. Bu tür kontrolörler temel olarak adlandırılır ve merkezi işlemcinin (CPU) güçlü bir iş yükü ile karakterize edilir, çünkü her gelen mesaj hafızada hatırlanır ve CPU, mesaj verileri için gereklidir (Şekil 12.2). Temel Can kontrolörleri, bir iletim tamponu ve bir veya iki veya iki veya iki mesaj tamponu içerir. Bir mesaj göndermek veya almak için, CPU'yu "Message_Locked" ve "Message_Name" kestirmeleri aracılığıyla kullanmak gerekir. Her gelen mesajı kontrol etme sonucunda, CPU yükü çok büyüktür, bu da ağ üzerinden gerçek döviz kurunu sınırlar. Bu nedenle, bu tür kontrolörler, düşük döviz kuru ve / veya az sayıda mesaj içeren Can ağlarında kullanılır.

İncir. 12.2. Temel Can Denetleyicisinin Yapısı

Bugün üretilen çoğu denetleyici, 536 milyon mesajı gidermenize olanak sağlayan 29 basamaklı bir tanımlayıcıyla gelişmiş mesajları kullanır. Bu tür kontrolörler CAN V. 2.0B şartnamesine (aktif) ile uyumludur ve tam kutu denetleyicileri denir. Birkaç mesaj için bir tampon sağlarlar ve her bir mesajın kendi maskesi vardır ve filtreleme maske tanımlayıcısını eşleştirerek gerçekleştirilir.

Tam kutu durumunda, CPU mümkün olduğunca boşaltılır, çünkü gereksiz mesajları kullanmaz (Şekil 12.3). Maskeye karşılık gelen tanımlayıcıyla mesaj alırken, iki portlu ramın özel bölgesinde hatırlanır ve CPU'nun çalışması kesintiye uğradı. Tam ayrıca Özel Tip Mesajlar: "Bu bilgi ne olursa olsun, lütfen şimdi gönderin." TAM CAN KONTROLLER, tüm mesajları otomatik olarak dinler ve istenen bilgileri gönderir.

İncir. 12.3. Tam Can Denetleyici Yapısı

Son zamanlarda, sanayi 11 bit tanımlayıcıyla yaygın olabilir. Bu protokol, 250 Kbps'ye kadar olan değişim oranındaki mikrodenectroller ve çevresel cihazlar arasında basit bir bağ kabul eder. Bununla birlikte, CAN kontrol cihazlarının hızlı bir şekilde azaltılmasıyla, tam kutu kullanımı gerekçelendirilmiş ve yavaş cihazlarla iletişim içindir. Endüstriyel uygulamalar yüksek hızlı (en fazla 1 Mbps) veri değişimi gerektiriyorsa, daha sonra tam kutu kullanılmalıdır.

Can-lastik arbitraji

Diğer lastiklerden ayıran birçok eşsiz özelliğe sahip olabilir. CAN Protokolü, Gönderen adresleri ve bir mesaj alıcısı olmasa da, ortak bir CAN veri yolu üzerinden mesaj göndermek için gerçekleşir. Her düğüm sürekli olarak lastiği "tarıyor" ve bit maskeleri kullanarak, lastik kullanırken yerel filtreleme yapar ve hangi mesajların lastikten aldığına karar verir.

Sonuç olarak, düğüm sadece amaçlanan mesajları alır ve işler.

Her mesajın, değeri, mesaj tanımlayıcısında bulunan kendi önceliğine sahiptir. Ek olarak, tanımlayıcılar mesaj türünü belirtmek için kullanılır. Genç tanımlayıcı numarası olan mesaj en yüksek önceliğe karşılık gelir; En yüksek önceliğin tamamen sıfırdan oluşan bir tanımlayıcıya sahip bir mesajı vardır. Mesaj iletimi, otobüse bir tanımlayıcı göndererek başlar. Veriyoluna erişim birden fazla mesaj gerektiriyorsa, en yüksek önceliğe sahip mesaj, diğer mesajlardan bağımsız olarak, diğer mesajlardan bağımsız olarak, daha küçük bir tanımlayıcı değeri ve lastiğin geçerli durumuna sahip olan mesajın en yüksek önceliğe aktarılacaktır. Mesajı geçmeden önce her düğüm, bir düğümün daha yüksek bir öncelikle çalışıp çalışmadığını kontrol eder. Eğer öyleyse, alıcı durumuna geri döner ve mesajı başka bir zamana aktarmaya çalışır. Bu özellik, gerçek zamanlı kontrol sistemlerinde kullanıldığında, öncelikli değer, bekleme süresini sağlam bir şekilde belirlerken özellikle önemlidir.

Eğer A düğümünün iletimi, B düğümü B tarafından askıya alındıysa, otobüs yayınlanmaz, bir başka önceliğe sahip bir mesaj gönderirse, Düğüm A'dan bir mesaj gönderme girişimi. Bu prensip CSMA / CA: taşıyıcı olarak adlandırıldı. Birden çok erişim / çarpışma önleme (yoklama / çatışma önleme ile paylaşılan erişim) duyu. Ethernet'in aksine, bu mod, ilişkiyi öğrenmek için otobüsteki çelişkili düğümlere izin vermez ve hemen kazananı tanımlar ve değişim süresini azaltır.

Bu nedenle, lastiğin tahkim sayesinde, en yüksek önceliğe sahip mesaj önce iletilir, sistemin gerçek zamanlı olarak işleyişini ve bilgilerin hızlı iletilmesini sağlar. Farklı mesajlar arasındaki önceliklerin dağılımı, şebekeyi tasarlarken geliştirici tarafından belirtilir.

Mesaj formatı

Bir hata ile alınan tekrarlama prosedürünü göz önünde bulundurmazsanız, düğümler arasında iki tür iletişim vardır: bir düğüm bilgi iletir ve diğer alır veya bir düğüm A veri düğümünü talep eder ve cevabı alır ve cevabı alır.

İncir. 12.4. Veri çerçevesi (veri çerçevesi)

Veri aktarımı için veri çerçevesi olarak hizmet eder - Veri çerçevesi. (Şekil 12.4), içeren:

mesaj türünü ("Speed_Digator", "", "sıcaklık_masla") ve otobüse erişim önceliğine işaret eden tanımlayıcı. Tanımlayıcı alanı, protokolün çeşitliliğine bağlı olarak farklı sayıda bit içerir: Standart Can V2.0A formatında, 11 bit bir tanımlayıcı bulunur ve genişletilmiş CAN V2.0B - 29-bit;
uygun mesajı içeren veri alanı ("Speed_Digator" \u003d 6000 rpm, "sıcaklık_masla" \u003d 110 ° C) kadar sekiz bayt;
sağlama toplamı iki bayt - Döngüsel Artıklık Kontrolü (CRC) Transfer hatalarını tanımlamak ve düzeltmek için.

Bilgiyi sorgulamak için, Can düğümü, aşağıdaki gibi uzaktaki çerçeve veri istek çerçevesini (Şek. 12.5) kullanır:

İstenilen bilgi türünü tanımlayan tanımlayıcı ("Motor hızı", "sıcaklık_masla") ve mesaj önceliği;
İki bayt Checksum Crc..

İncir. 12.5. Uzak çerçeve veri istek çerçevesi

Bu durumda, tanımlayıcı verileri takip etmez ve veri uzunluğu kodunun veri bayt sayısı ile doğrudan bir ilişkisi yoktur. Bilgiyi transfer etmek için önerilen düğüm (yağ sıcaklığı sensörü), gerekli bilgileri içeren bir veri çerçevesini iletir. Böylece, eğer düğüm A, düğümü "sıcaklık_masla" tanımlayıcısıyla istek çerçevesine yönlendirirse, sıcaklık sensöründeki düğüm, düğümü ve "Masla sıcaklığı" tanımlayıcısını ve gerekli bilgileri içeren veri çerçevesini yönlendirir.

Ek BilgilerÇerçevede bulunan çerçeve, mesaj aktarım protokolünün formatını ve senkronizasyonunu ve parselin türünü belirlemenizi sağlar:

hangi mesaj gönderilir - bir veri talebi veya gerçek veri, uzaktan iletim isteğini (11 bitlik bir tanımlayıcı ve SRR için 29-bit için RTR) biraz belirler;
veri uzunluğu kodunun kaç veri baytının bir mesaj içerdiğini bildiren; Tüm düğümler veri çerçevesini alır, ancak bunların bu bilgilerin gerekli olmadığı için korunmaz;
Çerçeveyi senkronize etmek ve kontrol etmek için, çerçevenin başlangıcı, çerçevenin sonu, çerçevenin ucunun sonu ve onay alanı onayı;
veriyoldaki senkronizasyon moduna giriş, çerçeve alanının başlangıcının ilk bitiyle gerçekleştirilir, daha sonra gönderilen bitlerin seviyesini değiştirirken senkronizasyon ön tarafından desteklenir;
bitstafing Mekanizması kullanılır - aşağıda beş sıfır veya birimde aşağıdakilerden daha fazla ek yerleştirin.

Hata algılama

Hata alarmı hata çerçevesi hata çerçevesini ileterek gerçekleşir. Bir hata bulunan herhangi bir düğüm tarafından başlatılır. Kontrolörler istatistiksel hata işleme yöntemini kullanabilir. Her düğüm, iletim hatası sayacını iletir ve alırken hata sayaçları içerir ve hata sayacını alır. Verici veya alıcı hatayı tespit ederse, karşılık gelen tezgahın değeri artar. Sayaç değeri belirli bir sınırı aştığında, mevcut iletim kesintiye uğradı. Düğüm, aktif bir baskın hata bayrağının 6 bit olduğu bir hata çerçevesi şeklinde bir hata sinyali veriyor. Bundan sonra, transferin kesildiği düğüm, mesajı tekrarlar. Güvenilmez veya kısmen hasar görmüş düğümler sadece pasif bir resesif hata bayrağını göndermesine izin verildi.

Birkaç hata çeşitleri olabilir. Bunların, mesajların düzeyinde üç tip:

CRC hatası bir sağlama toplamı hatasıdır (CRC CRC alanında alındığında ve hesaplamaları hesaplar).
Form Hatası, alınan mesajın alındığı mesajla alındığında bir çerçeve formatı hatasıdır.
Teşekkür Hatası - Mesaj Alım Onaylama Hatası, Düğümlerin hiçbiri doğru şekilde onaylanmadı.

Ek olarak, iki tür bisiklet böcek vardır:

Bit hatası, aktif ayrılık düzeneğinin, otobüsle gönderilen seviye arasındaki ve kendi kendini izleme mekanizmasının düğümünün uygulanmasından dolayı gerçek değer arasındaki tespitidir.
SİPARİŞ HATASI - Bir Arka Bit 0 veya 1'de (Bitstafing Hatası) (Bitstafing Hatası) içindeki altlığın mesaj alanındaki varlığı.

Bu hata algılama ve düzeltme mekanizmaları sayesinde, hata atlama olasılığı son derece küçüktür. Örneğin, 500 Kbps hızında,% 25'lik bir otobüs yükü ve yılda 2000 saat boyunca kullanımı, 1000 yıl içinde sadece bir gereksiz hata var. Ek olarak, lastik, tüm ağın kusurlu bir düğümünü engellemek imkansızdır. Bu düğümler, veri yolu değişiminden algılanır ve bağlantısı kesilir.

CAN BUS - GİRİŞ

Can Protokolü, sıralı veri iletim alanında bir ISO standardıdır (ISO 11898). Protokol, nakliye uygulamalarında kullanımda bir gözle geliştirilmiştir. Bugün yaygınlaşabilir ve endüstriyel otomasyon sistemlerinde ve ulaşımın yanı sıra kullanılmaktadır.

CAN standardı, birkaç farklı mesaj türünü tanımlayan fiziksel bir katman ve veri seviyesinden oluşur, otobüse erişirken ve başarısızlıklara karşı koruma sağlarken çatışmaları çözme kuralları.

Can Protokolü

CAN protokolü ISO 11898-1'de açıklanmıştır ve aşağıdaki gibi kısaca açıklanmış olabilir:

Fiziksel seviye, bükülmüş çiftin üzerinde diferansiyel veri iletimini kullanır;

Veriyoluna erişimin kontrol edilmesi, tahripsiz bit olmayan bir çatışma çözümü kullanır;

Mesajların küçük boyutlarına sahiptir (en fazla 8 bayt veri için) ve sağlama toplamı tarafından korunur;

Mesajlarda açık adresler yoktur, bunun yerine, her mesaj, otobüse sırasını yöneten sayısal bir değer içermektedir ve ayrıca mesaj içeriğinin tanımlayıcısı olarak da işlev görebilir;

Düzgün bir şekilde elde edilmediyse mesajları yeniden ileten iyi düşünülmüş hata işleme şeması;
Mevcut etkili araçlar Arızaları izole etmek ve başarısız düğümleri otobüsten yalıtmak için.

Yüksek seviyelerin anahtarları

Can Protokolünün kendisi yalnızca küçük veri paketlerinin yalnızca bir iletişim ortamı vasıtasıyla A noktasından B noktasına güvenli bir şekilde hareket ettirilebileceğini belirler. Beklendiği gibi, akışın nasıl kontrol edileceği hakkında hiçbir şey söylemez; 8 baytlık bir mesaja yerleştirilenden çok miktarda veri iletir; Herhangi bir düğüm adresleri; Bir bileşik, vb. Bu öğeler daha yüksek bir düzeyde protokol (HLP) ile belirlenir. HLP terimi OSI modelinden ve yedi seviyesinden geliyor.

Daha yüksek seviye protokolleri için kullanılır:

Veri aktarım hızı seçimi de dahil olmak üzere lansman prosedürünün standardizasyonu;

Etkileşimli düğümler veya mesaj türleri arasındaki adreslerin dağılımı;

Mesaj İşaretleme Tanımlama;
Sistem düzeyinde hata işlemleri sağlayın.

Özel gruplar vb.

Candaki yetkinliğinizi geliştirmenin en etkili yollarından biri, mevcut kullanıcı grupları çerçevesinde yapılan işlere katılmaktır. İşe aktif olarak katılmayı planlamamış olsanız bile, kullanıcı grupları iyi bir bilgi kaynağı olabilir. Konferansa bir ziyaret başka İyi bir yol kapsamlı ve doğru bilgi edinmek.

Ürünleri

Düşük seviyede, açık pazarda mevcut olan iki tür CAN ürünleri - cips yapabilir ve geliştirme araçları temel olarak ayırt edilebilir. Daha yüksek bir seviyede - diğer iki ürün türü: Modüller ve tasarım araçları yapabilir. Artık açık pazarda bu ürünlerin geniş bir yelpazesi mevcuttur.

Patent olabilir

CAN uygulamaları ile ilgili patentler çeşitli tiplerde olabilir: Senkronizasyon ve frekansların uygulanması, büyük veri kümelerini (CAN protokolünde, veri kareleri sadece 8 bayt uzunluğundadır), vb.

Dağıtılmış Kontrol Sistemleri

Can Protokolü, dağıtılmış kontrol sistemlerini geliştirmek için iyi bir temeldir. Tarafından kullanılan çatışma çözünürlüğü yöntemi, her bir düğümün bu düğüme ait olan mesajlarla etkileşime girmesini sağlar.

Dağıtılmış kontrol sistemi, bilgisayar gücü tüm sistem düğümleri arasında dağıtılan bir sistem olarak tanımlanabilir. Karşı sıra, merkezi işlemcili ve yerel G / Ç noktalarına sahip bir sistemdir.

Mesajları yapabilir

Lastik yayın otobüsünü ifade edebilir. Bu, tüm düğümlerin tüm programları "dinleyebileceği" anlamına gelir. Belirli bir düğüme bir mesaj gönderme imkanı yoktur, tüm düğümler tüm mesajları istisnasız alacaktır. Bununla birlikte, ekipman ekipmanı, yerel filtreleme olasılığını sağlar, böylece her bir modül yalnızca mesajına cevap verebilir.

Mesajlar adreslenebilir mi

Nispeten kısa mesajlar kullanabilir - Bilgi alanının maksimum uzunluğu 94 bittir. Mesajlarda açık adres yoktur, içerik adresli olarak adlandırılabilirler: Mesajın içeriği dolaylı olarak (dolaylı olarak) muhatapları belirler.

Mesaj türleri

CAN veri yolu tarafından iletilen 4 mesaj (veya çerçeve) vardır:

Veri çerçevesi (veri çerçevesi);

Uzak çerçeve (uzak kare);

Hata çerçevesi çerçevesi;

Aşırı yük çerçevesi.

Veri çerçevesi

Kısaca: "Herkese merhaba, x işaretlemeli veri var, umarım seversin!"
Veri çerçevesi en yaygın mesaj türüdür. Aşağıdaki ana parçaları içerir (bazı detaylar kısalık için dikkate alınmaz):

Tahkim alanı (tahkim alanı), iki veya daha fazla düğüm mücadele edildiğinde durumdaki mesaj sırasını tanımlayan. Tahkim alanı şunları içerir:

CAN 2.0A, 11 bitlik bir tanımlayıcı ve bir bit durumunda, veri çerçeveleri için tanımlayan RTR biti.

Can 2.0b durumunda, 29 bitlik bir tanımlayıcı (aynı zamanda iki resesif bit: SRR ve IDE) ve RTR biti.

0 ila 8 bayt veri içeren veri alanı (veri alanı).

Mesajın çoğu parçası için hesaplanan 15 bitlik bir sağlama toplamı içeren CRC alanı (CRC alanı). Bu sağlama toplamı hataları tespit etmek için kullanılır.

Tanıma yuvası (kabul yuvası). Her bir CAN kontrol cihazı, doğru bir şekilde alınabilen, her bir mesajın sonunda tanıma bitini (onay biti) gönderir. Telsiz, tanıma bitinin varlığını kontrol eder ve, eğer öyleyse, mesajı tekrar gönderir.

Not 1: Tanıma bitinin lastiği üzerindeki varlığı, her zamanlanmış muhatapların bir mesaj alınması dışında hiçbir şey ifade etmiyor. Bilindiği tek şey, mesajın bir veya daha fazla veri yolu düğümüyle doğru alınması gerçeğidir.

Not 2: Tahkim alanındaki tanımlayıcı, adına rağmen, isteğe bağlı olarak mesajın içeriğini tanımlar.

CD 2.0B veri çerçevesi (standart olabilir).

CD 2.0B veri çerçevesi (Gelişmiş CAN).

Uzak çerçeve

Kısaca: "Herkese merhaba, birisi x etiketleme ile veri yapabilir mi?"
Uzak çerçeve veri çerçevesine çok benzer, ancak iki önemli farklılıkla:

Açıkça uzak bir çerçeve olarak işaretlenir (tahkim alanındaki rtr biti resesidir) ve ve

Veri alanı yok.

Uzak çerçevenin ana görevi, uygun veri çerçevesinin transferinin isteğidir. Eğer söyleyelim ki, A node A, 234'e eşit bir tahkim alanı parametresi olan bir tahkim alanı parametresi olan bir uzaklığa gönderilir, ardından b düğümü B düğümü, düzgün bir şekilde başlatılırsa, Tahkim alanının alanıyla da veri çerçevesine yanıt olarak gönderilmelidir. 234'e eşit.

Sorgu-tepki lastik trafik yönetimini uygulamak için uzak kareler kullanılabilir. Ancak pratikte, uzak bir çerçeve çok az kullanılır. Bu kadar önemli değil çünkü Can Standardı burada belirtildiği gibi davranmaz. Çoğu kutu kontrol cihazları, uzak bir çerçeveye otomatik olarak yanıt verecek veya yerel işlemciyi bildirmek için programlanabilir.

Uzak çerçeve ile ilişkili bir numara var: veri uzunluğu kodu (veri uzunluğu kodu) beklenen yanıt mesajının uzunluğuna ayarlanmalıdır. Aksi takdirde, çatışmaların çözünürlüğü işe yaramaz.

Bazen, uzaktaki çerçeveye verilen düğümün, tanımlayıcıyı tanıyan en kısa sürede aktarılmasını başlatması gerekir, böylece boş bir uzak kareyi "doldurur". Bu başka bir durum.

Hata çerçevesi çerçevesi

Kısaca (hepsi birlikte, yüksek sesle): "Oh, canım, başka bir zaman deneyelim"
Hata çerçevesi çerçevesi, Can mesajının çerçevelerini oluşturma kurallarını ihlal eden özel bir mesajdır. Düğüm bir başarısızlık algıladığında ve düğümlerin geri kalanının bir arızayı tespit etmesine yardımcı olduğunda gönderilir - ve ayrıca ERACHNOG kutuları gönderirler. Verici otomatik olarak bir mesaj göndermeye çalışacaktır. Hata çerçevelerinin referanslarını tekrarlayarak, düğümün veri yolu üzerindeki veri iletimini bozamayacağını garanti ederek düşünceli bir hata ölçer diyagramı vardır.

Hata çerçevesi, aynı değerin 6 bitten oluşan bir hata bayrağını (Hata bayrağı) içerir (bu nedenle bitlerin yerleştirme kuralını ihlal eder) ve 8 resesif bitten oluşan Hata Sınırlısı (Hata Sınırlısı). Bir hata çalışma zamanı, diğer veri yolu düğümlerinin, ilk hata bayrağının kendisi algılayacıktan sonra hata bayraklarını gönderebilecekleri bir boşluk sağlar.

Aşırı yük çerçeve çerçevesi

Kısa: "Ben çok yoğun 82526 küçük, bir dakika bekleyebilir misin?"
Aşırı yük çerçevesi, yalnızca resmin tamlığı için burada belirtilir. Formatta, hatanın çerçevesine çok benzer ve yoğun bir düğüm tarafından iletilir. Aşırı yük çerçevesi nadiren kullanılır, çünkü Modern Can Denetleyicileri, kullanmamak için oldukça üretkendir. Aslında, aşırı yük çerçeveleri üretecek tek kontrolör şimdi modası geçmiş 82526.

Standart ve Gelişmiş Can

Başlangıçta, CAN Standard, Tahkim alanındaki tanımlayıcıyı 11 bit olarak ayarlayın. Daha sonra, alıcıların talebi üzerine standart genişletildi. Yeni format genellikle uzatılmış olabilir (genişletilmiş CAN) olarak adlandırılır, tanımlayıcıya en az 29 bit kullanmanızı sağlar. İki tür çerçeveyi ayırt etmek için, kontrol alanı kontrol alanında ayrılmış bir parti kullanılır.

Resmi olarak, standartlar aşağıdaki gibi adlandırılır -

2.0A - sadece 11 bit tanımlayıcılarla;
2.0b - 29 bit veya 11 bit tanımlayıcılara sahip genişletilmiş bir sürüm (karıştırılabilir). Düğüm 2.0B olabilir

2.0B aktif (aktif), yani Uzatılmış atışları iletebilir ve alabilme veya

2.0b pasif (pasif), yani Sessizce boşaltılmış gelişmiş personel olacaktır (ancak aşağıya bakınız).

1.x - orijinal şartname ve denetimlerini belirtir.

Şu anda, yeni Can kontrol cihazları genellikle tip 2.0b'ye atıfta bulunur. 1.x veya 2.0a tipi denetleyici karışıklığa varır, 29 adet tahkim ile mesaj alacaktır. Pasif tip denetleyicisi 2.0B onları kabul eder, doğru olup olmadığını tanımlar ve sonra sıfırlanır; Aktif Tip Denetleyici 2.0B, bu tür mesajları iletebilecek ve alabilecektir.

Kontrolörler 2.0B ve 2.0A (eşit, AS ve 1.x) uyumludur. 2,0b kontrol cihazları genişletilmiş çerçeveler göndermekten kaçınana kadar hepsini bir otobüse kullanabilirsiniz.

Bazen insanlar standardın "daha iyi" olabileceğini söylüyor, çünkü uzatılmış olarak daha fazla servis verisi olabilir. Bu isteğe bağlıdır. Veri tahkim alanını kullanırsanız, Genişletilmiş Can Çerçevesi, standart kutu çerçevesinden daha az servis verisi içerebilir.

Ana kutu (temel kutu) ve tam kutu (tam kutu)

Temel kutu ve tam terimler "çocukluk çağında" olabilir. Intel 82526, DPRAM tarzında bir programcı arayüzü sağlayan kontrol cihazı vardı. Sonra Philips, FIFO yönelimli bir programlama modeli kullanan 82C200 modeliyle birlikte ortaya çıktı ve sınırlı fırsatlar filtreleme. İki programlama modeli arasındaki farkı söylemek için, insanlar Intel - Full Can yöntemi ve Philips - Basic Can yöntemini aramaya başladı. Günümüzde, çoğu kontrol cihazı her iki programlama modellerini desteklemektedir, bu nedenle tam kutu ve temel kullanmanın anlamı olmaz - aslında, bu şartlar kafa karıştırıcı olabilir ve kullanımlarından kaçınmaya değer.

Aslında, tam Can kontrol cihazı, temel CAN denetleyicisi ile etkileşime girebilir ve bunun tersi de geçerlidir. Uyumluluk sorunları yok.

Lastik ve mesaj önceliğinde çatışma çözümü

Çatışmaların Çözünürlük Çözünürlük (bu, iki veya daha fazla kontrol cihazı, otobüsün kimin kullanacağına karar vereceği bir sonucu), veri iletim için bant genişliğinin gerçek kullanılabilirliğini belirlemek için çok önemlidir.

Herhangi bir CAN kontrol cihazı, otobüsün boşta olduğunu algıladığında bir iletime başlayabilir. Bu, iki veya daha fazla kontrol cihazının aynı anda mesajın (neredeyse) iletimine başlayacağı gerçeğine yol açabilir. Çatışma aşağıdaki gibi çözüldü. Gönderme işlemi sırasında düğümlerin monitör veriyolunu iletme. Düğüm baskın seviyeyi bir seferde tespit ederse, kendisi resesif bir seviye gönderirse, çatışma çözme işlemini hemen ortadan kaldırır ve bir alıcı olacaktır. Çatışma çözünürlüğü tüm tahkim alanı boyunca gerçekleştirilir ve bu alan gönderildikten sonra, sadece bir vericiyi lastikte kalır. Bu düğüm hiçbir şey olmazsa iletmeye devam edecektir. Kalan potansiyel vericiler, lastik ücretsiz olduğunda mesajlarını daha sonra aktarmaya çalışacaktır. Çatışmanın çözünürlüğü sürecinde, zaman kaybolmaz.

Çatışmanın güvenli bir çözünürlüğü için önemli bir durum, iki düğümün aynı tahkim alanını iletebileceği bir durumun imkansızlığıdır. Bu kuraldan bir istisna var: Mesaj veri içermiyorsa, herhangi bir düğüm bu mesajı iletebilir.

Can otobüsü, "montaj ve" tip cihazlarına (baskın bit) ve baskın bit (baskın bit) ile bağlantılı bir otobüs olduğundan, mantıksal bir 0, bu nedenle sayısal ifadedeki en düşük tahkim alanına sahip bir mesaj çatışma çözümü.

Soru: Tek lastik düğümü bir mesaj göndermeye çalışırsa ne olur?

Cevap: Tabii ki düğüm, çatışmayı çözmede kazanır ve mesajın transferini başarıyla yürütür. Ancak, tanıma süresi geldiğinde ... Hiçbir düğüm, baskın bir miktar tanıma alanını göndermez, bu nedenle verici tanıma hatasını belirler, hata bayrağı 8 hata sayacının değerini 8'e kadar artıracak ve yeniden iletmeye başlayacaktır. Bu döngü 16 kez tekrarlanacaktır, sonra verici pasif bir hatanın durumuna geçecektir. Hata limiti algoritmasındaki özel kuralı uyarınca, düğümün pasif bir hata durumu varsa, iletim hatası sayacı daha arta olmaz ve bir hata bir tanıma hatasıdır. Bu nedenle, düğüm, birisi mesajı tanıyana kadar, sonsuza dek iletimini gerçekleştirir.

Adresleme ve kimlik mesajları

Tekrarla, Can mesajlarında doğru adreslerin olmadığı gerçeğinde korkunç bir şey yoktur. Her biri kontrol cihazı, tüm lastik trafiğini alacak ve bir donanım filtrelerinin ve yazılımın bir kombinasyonunu kullanarak, mesajını "çıkarları" belirlemek ya da değil.

Aslında, CAN protokolünde mesaj adresi kavramı eksik. Bunun yerine, mesajın içeriği mesajda bir yerde olan tanımlayıcı tarafından belirlenir. Mesajların "memnun adres" olarak adlandırılabilir mi?

Özel adres böyle çalışıyor: "Bu, X düğümü için bir mesajdır". İçerik adresli mesaj aşağıdaki gibi tanımlanabilir: "Bu mesaj, X işaretli verileri içerir". Bu iki kavram arasındaki fark küçüktür, ancak esastır.

Tahkim alanının içeriği, busun üzerindeki mesajın sırasını belirlemek için standartlara uygun olarak kullanılır. Tüm denetleyiciler ayrıca, tahkim alanını, donanım filtreleme işleminde bir anahtar olarak her şeyi (bazıları - bölüm) kullanacaktır.

Standart, tahkim alanının kesinlikle bir mesaj tanımlayıcısı olarak kullanılması gerektiğini söylemez. Ancak, bu çok yaygın bir kullanım seçeneğidir.

Tanımlayıcı değerleri üzerine not

Tanımlayıcının 11 (CAN 2.0A) veya 29 (CAN 2.0B) bit olduğunu söyledik. Bu tamamen doğru değil. Belirli bir eski olabilir kontrol cihazı ile uyumluluk için (ne tahmin et?), Tanımlayıcılar mantıksal bir birimde kurulu 7 kıdemli bitlere sahip olmamalıdır, bu nedenle 11 bit tanımlayıcılar mevcut değerler 0..2031 ve 29 bit tanımlayıcıların kullanıcıları 532676608 farklı değerleri kullanabilir.

Tüm diğer tüm denetleyicilerin "yanlış" tanımlayıcıları kabul ettiğini unutmayın. modern sistemler 2032..2047 tanımlayıcıları kısıtlamalar olmadan kullanılabilir.

Fiziksel seviyeler olabilir.

Lastik olabilir.

CAN BUS, KOD'NU KODU KULLANIMI KULLANILAN (NRZ) BITS ekle. Sinyalin iki farklı durumu vardır: baskın (mantık 0) ve resesif (mantıksal 1). Kullanılan fiziksel tabakaya (birkaçı) bağlı olarak belirli elektriksel seviyelere karşılık gelirler. Modüller, "Kurulum ve" (Kablolu "şemasına göre veriyolara bağlanır: eğer en az bir düğüm, otobüse baskın duruma doğru çevirirse, tüm lastik bu durumda, kaç düğümün bağımlılığı dışındadır. resesif eyaleti ile iletilir.

Çeşitli fiziksel seviyeler

Fiziksel seviye Elektrik seviyelerini ve lastik üzerindeki sinyal iletim devresini, kablonun toplam direncini belirtir.

Fiziksel seviyelerin birkaç farklı versiyonu vardır: En yaygın olan, ISO 11898-2'nin bir parçası olan Can Standardı tarafından tanımlanan bir varyantıdır ve iki tel dengeli bir sinyal devresidir. Aynı zamanda bazen yüksek hızlı olabilir.

Aynı ISO 11898-3 standardının bir başka kısmı, daha az yüksek hızlı veri yolu için başka bir iki tel dengeli sinyal devresini tanımlar. Arızalara karşı dayanıklıdır, bu nedenle, tellerin biri kesildiğinde bile, sinyallerin iletimi devam edebilir, "Arazi" veya VBAT durumunda kapanabilir. Bazen böyle bir şema düşük hızlı olabilir.

SAE J2411, tek kabloyu (artı "toprak", elbette) fiziksel seviyeyi tanımlar. Esas olarak araçlarda kullanılır - örneğin GM-LAN.

Birkaç özel fiziksel düzey vardır.

Eski zamanlarda, sürücüler mevcut olmadığında, RS485 değişiklikleri kullanıldı.

Çeşitli fiziksel seviyeler genellikle birbirleriyle etkileşime giremez. Bazı kombinasyonlar iyi koşullarda (ya da çalıştıkları gibi görünecek) çalışabilir. Örneğin, yüksek hızlı ve düşük hızlı alıcı vericiler yalnızca bazen bir otobüste çalışabilir.

Can telsiz fişlerinin mutlak çoğunluğu Philips tarafından üretilir; Diğer üreticiler arasında Bosch, Infineon, Siliconix ve Unitrode bulunmaktadır.

ISO 11898 standardı tarafından açıklanan fiziksel seviyeyi uygulayan en yaygın alıcı-verici 82C250. Geliştirilmiş versiyon - 82C251.

"Düşük hızlı olabilir" için ortak bir alıcı-verici - Philips TJA1054.

Otobüs üzerinde maksimum veri aktarım hızı

Can otobüsündeki maksimum veri aktarım hızı, Standart'a uygun olarak, 1 Mbps'ye eşit. Bununla birlikte, bazı denetleyiciler, 1 Mbps'nin üzerindeki hızları koruyabilir ve özel uygulamalarda kullanılabilir.

Düşük hızlı olabilir (ISO 11898-3, yukarıya bakınız) 125 Kbps'ye kadar hızlarda çalışır.

Standart moddaki tek telli CAN veri yolu, yaklaşık 50 kbps hızında ve özel bir yüksek hızlı modda, örneğin ECU (ECU), yaklaşık 100 kbps programlamak için verileri iletebilir.

Otobüs üzerinden minimum veri aktarım hızı

Bazı alıcıların, belirli bir değerin altında bir hız seçmenize izin vermeyeceğini unutmayın. Örneğin, 82C250 veya 82C251 kullanırken, 10 Kbps hızını kolayca ayarlayabilirsiniz, ancak TJA1050 kullanıyorsanız, hızı 50 kbps'nin altına ayarlayamazsınız. Şartname ile kontrol edin.

Maksimum kablo uzunluğu

1 Mbps'lik bir veri hızı ile, kullanılan kablonun maksimum uzunluğu yaklaşık 40 metre olabilir. Bunun nedeni, sinyalin dalga cephesinin uzak düğüme ulaşabilmesi ve bitlenmeden önce döndürülmeden önce döndürülebilmesi gerektiğine göre, çatışma çözme şemasının gereksiniminden kaynaklanmaktadır. Başka bir deyişle, kablonun uzunluğu ışık hızı ile sınırlıdır. Işık hızını artırmak için teklifler göz önünde bulunduruldu, ancak aralıksız problemlerle bağlantılı olarak reddedildi.

Diğer maksimum kablo uzunlukları (yaklaşık değerler):

500 Kbps'de 100 metre;

250 Kbps'de 200 metre;

125 Kbps'de 500 metre;
10 KBPS'de 6 kilometre.

GELİŞTİRME izolasyonunu sağlamak için Optocars kullanılıyorsa, maksimum lastik uzunluğu uygun şekilde azaltılır. İpucu: Hızlı optocouplers kullanın ve cihazdaki sinyal gecikmesine bakın, azami hız Özelliklere veri aktarımı.

Lastik fesih

ISO 11898 CAN Standard Can otobüsünün sonlandırıcı ile bitmesi gerekir. Bu, lastiğin her ucunda 120 ohm direnç direnci takılarak elde edilir. Fesih iki hedefe hizmet vermektedir:

1. Lastiğin sonundaki sinyal yansımasını çıkarın.

2. Doğru DC seviyelerinin (DC) aldığından emin olun.

ISO 11898 standardının lastiği, hızından bağımsız olarak sonlandırılmalıdır. Tekrarlayacağım: ISO 11898 standardının CAN veri yolu, hızından bağımsız olarak sonlandırılmalıdır. Laboratuar çalışması için bir terminatör için yeterli olabilir. Eğer teneke kutular, terminatörlerin yokluğunda bile çalışırsa - sadece şanslısınız.

Dikkat diğer fiziksel seviyeler, düşük hızlı olabilir gibi, tek telli otobüs olabilir ve diğerleri gerektirebilir ve bir lastik terminatörünün varlığını gerektirmeyebilir. Ancak, yüksek hızlı CAN veri yolu standardı ISO 11898, her zaman en az bir terminatör gerektirecektir.

Kablo

ISO 11898 standardı, kablonun dalga direncinin nominal olarak 120 ohm olması gerektiğini, ancak OHM'nin direnç değerlerinin aralığı izin verilmesini öngörür.

Birkaç, bugün piyasadaki mevcut olanlardan, kablolar bu gereksinimleri karşılar. Gelecekte direnç değerlerinin aralığının genişletileceği yüksek bir olasılık vardır.

ISO 11898, blendajlı veya korumasız bir bükümlü çifti tarif eder. SAE J2411 tek telli kablo standardı üzerinde çalışıyor.

Otomobillerin elektrik zincirleri karmaşık hale geldi ve yıldan yıla ertelendi. İlk araçlar jeneratör ve batarya olmadan yaptılar - ateşleme manyetodan çalıştı ve farlar asetilendi.
70'li yaşların ortalarında, yüzlerce metre elektrik kablosu, kablo demetlerine, elektrikli ekipmanlara arabalara bağlandı, hafif motor uçağı ile rekabet edildi.
Kablolama'yı basitleştirme fikri Yüzeyde - arabada sadece bir tel atmak, tüketicileri tahrik etmek ve her birine yakın belirli bir kontrol cihazı koymak güzel olurdu. Daha sonra tüketiciler için enerji (ampuller, sensörler, yürütme cihazları) ve kontrol sinyalleri bu tel boyunca kullanılabilir.
90'ların başında, dijital teknolojilerin gelişimi, bu fikri uygulamaya başlamayı mümkün kıldı - Bosch ve Intel şirketleri, Kurulu Çok İşlemci Gerçek Zamanlı Sistemler Yaratmak için CAN Ağ Arabirimi tarafından geliştirildi. Elektronikte, verilerin iletildiği kablolu sistem "lastik" olarak adlandırılır.

Veriler iki kablo boyunca iletilir ("bükülmüş çift") sırayla iletilirse, darbenin arkasındaki nabız bir seri veri yoludur (seri veri yolu), aynı anda birkaç tel iletilirse, bir paralel otobüs (paralel otobüs).
Ve paralel otobüs daha hızlı çalışsa da, arabanın kablolamasını basitleştirmek için uygun değildir - sadece bunu zorlaştırır. Bükülmüş ardışık lastik çifti, 1 Mbps'ye aktarabilir, bu da yeterlidir.
Bireysel blokların değişim bilgilerinin elektronikteki protokol olarak adlandırıldığı kurallar. Protokol, bireysel komutları bireysel bloklara göndermenize, her birimin bireysel olarak veya hepsinde bir kerede görüşmenize izin verir. Cihazlara erişimin ele alınmasına ek olarak, protokol, öncelikleri komutlara kendilerine ayarlama olasılığını sağlar. Örneğin, motor yönetimi ekibi klima komutundan önce önceliğe sahip olacaktır.
Elektroniklerin gelişimi ve minyatürizasyonu artık, aracın yıldız, halkalar veya zincirler olarak bağlanabileceği düşük maliyetli yönetim ve iletişim modülleri üretebilir.
Bilgi alışverişi her iki yönde de, yani. Sadece örneğin ampul açabilirsiniz. arka konturAncak parlar olup olmadığını da parlar.
Çeşitli cihazlardan bilgiye sahip olan motor kontrol sistemi en uygun modu seçer, klima sistemi ısıtma veya soğutmayı açacaktır, silecek kontrol sistemi fırçalanır ve benzer olacaktır.
Bir bütün olarak motor teşhisi ve tüm araba sistemi büyük ölçüde basitleştirildi.
Ve bir elektrikçinin ana rüyası, arabanın her yerinde sadece iki telin olmasına rağmen - henüz gerçek olmamıştır, lastik, arabanın kablolamasını önemli ölçüde basitleştirdi ve tüm sistemin genel güvenilirliğini arttırdı.

Böylece, CAN BUS, dijital bir iletişim ve kontrol sistemidir. elektrikli aletler Tüm cihazlardan veri toplamanızı, aralarındaki bilgileri paylaşmanıza izin veren bir araç, onları yönetin. Cihazların durumu ve komut (kontrol) sinyalleri hakkındaki bilgiler, iki telli özel bir protokolde dijital formda iletilir. "Bükülmüş çifti." Ek olarak, gemide güç kaynağından güç kaynağı her bir cihaza verilir, ancak geleneksel kablolamanın aksine - tüm tüketiciler paralel olarak bağlanır, çünkü Her bir anahtardan her bir ampulün kablosuna yol açmanıza gerek yoktur. Bu, kurulumu büyük ölçüde basitleştirir, kablo demetinin sayısını azaltır ve tüm elektrik sisteminin güvenilirliğini arttırır.

Modern otomobil modellerinde kurulu sensörlerin sayısı genellikle bunları "tekerleklerde bilgisayarlar" diyendir. Çok sayıda elektronik sistemleri kontrol etmek için koymak için bir CAN veri yolu oluşturuldu. Bu nedir ve çalışmalarının ilkeleri bu makalede düşünün.

Tarihsel referans

Otomotiv endüstrisinin ilk ürünleri elektrik zincirleri olmadan gerçekleştirildi. Araç motorunu başlatmak için, kinetikten üretilen özel bir manyetoelektrik cihaz kullanılmıştır.

Bununla birlikte, yavaş yavaş arabalar tellerle giderek daha fazla izin verildi ve 1970'lerde, uçaklar ile karıştırdığı çeşitli sensörleri doldurma derecesinde. Ve daha fazla cihaz arabaya yerleştirildi, daha görünüşte elektrik kablolama zincirlerini rasyonel hale getirme ihtiyacı.

Sorunun çözümü, mikroişlemci devrimi ile mümkün oldu ve birkaç aşamada gerçekleşti:

1983 yılında. almanca endişesi Bosch, otomotiv endüstrisinde kullanım için yeni bir veri transfer protokolü geliştirmeye başladı;
Üç yıl sonra, Detroit'teki bir konferansta, bu protokol resmi olarak "Sensör Uzay Ağı" adı verilen veya İngilizce olarak kısaltılmış olan genel halk tarafından temsil edildi;
Alman buluşun pratik uygulaması Intel ve Philips ile yapıldı. İlk prototipler 1987 tarihli;
1988'de. araba bmw 8. seri, tüm sensörlerin "KAN" teknolojisi tarafından düzenlendiği konveyörden gelen ilk araba oldu;
Üç yıl sonra, Bosch standart ve yeni özellikler ekledi;
1993 yılında "KAN" standartları uluslararası hale geldi ve ISO sınıflandırıcısını aldı;
2001 yılında, Avrupa'daki her dört tekerlekli araç mutlaka bir Can-otobüs ile donatılmıştır;
2012'de çıktı yeni bir versiyon Lastikler: Bilgi transferinin hızı yükseltildi ve ayrıca bir dizi yeni cihazla uyumluluk düzenlendi.

CAN Lastiği: İş İlkesi

Lastik, tek bir mikroçip'e sadece bir çift kablo içerir. Her kablo için, çeşitli araba kontrol cihazlarına aynı anda birkaç yüz sinyal iletilir. Veri aktarım hızı genişbant internet ile karşılaştırılabilir. Ek olarak, gerekirse, sinyal istenen seviyeye kadar güçlendirilecektir.

Teknoloji çalışmaları birkaç aşamaya ayrılabilir:

Arka plan modu - Tüm sistem düğümleri kapatılır, ancak güç kaynağı Can-MicroChip'e devam eder. Enerji tüketimi seviyesi son derece küçüktür ve miliamperin minik hisseleridir;
Çalışan - Sürücü kontak anahtarını çevir dönmez (veya motoru çalıştırmak için "başlat" düğmesine basın - bazı otomobil modellerinde), sistem kelimenin tam anlamıyla "uyanır". Sensörlere gelen güç stabilizasyon modu açıktır;
Aktif iş - Tüm denetleyiciler gerekli (hem teşhis hem de akım) bilgi olarak değiştirilir. Elektrik tüketimi seviyesi, 85 milliamm bir rekor için tepe yüklerinde artar;
Yüzer - Motor kapatıldığında, "KAN" sensörleri anında çalışmayı durdurur. Sistem düğümlerinin her biri bağımsız olarak elektrik şebekesinden ayrılır ve uyku moduna girer.

Arabadaki bir kutu otobüs nedir?

Otomobile uygulandığı gibi, tüm elektrikli cihazların bağlı olduğu bir "sırt" olarak adlandırılabilir. Sinyallerin dijital bir formatına sahiptir ve her kontrol cihazına iletkenler paralel olarak bağlanır. Bu sayede, yüksek hızlı ağ elde edilir.

Modern araçlarda, aşağıdaki cihazlardan gelen sensörler tek bir ağa birleştirilir:

Motor;
Dişli kutusu;
Eirbagi (hava yastıkları);
Kilitlenme önleyici sistem;
Direksiyon amplifikatörü;
Ateşleme;
Gösterge Paneli;
Lastikler (basınç seviyesini tanımlayan kontrolörler);
Ön camda "Janitors";
Multimedya sistemi;
Gezinme (GLONASS, GPS);
Gemide bilgisayar.

Diğer endüstrilerde uygulama

Can teknolojisinin kolaylığı ve sadeliği, kullanımını yalnızca "için değil demir atlar" Lastik de bu alanlarda kullanılır:

Bisiklet üretimi. Japon işareti. "Simano", 2009 yılında, kutudaki hızları değiştirmek için çok seviyeli bir kontrol sistemi ile bir bisiklet açıkladı. Bu adımın etkinliği, "Simano", "Simano", diğer firmalara "Marantz" ve Bayon-X'e gitmeye karar verdiği çok açıkdı. " En son üretici, doğrudan bir tahrik sistemi için bir otobüs kullanır;
"Akıllı Ev" olarak adlandırılan "Akıllı Ev" nin uygulanması, kutu lastik prensibi olarak bilinmektedir. İnsanların katılımı olmadan belirli görevleri çözebilecek birçok cihaz (çimlerde otomatik sulama, termostat, video gözetleme sistemi, aydınlatma kontrolü, iklim kontrolü vb.) Birleştirilir. birleşik sistem veri iletimi. DOĞRU, uzmanlar, insanın meskeninde tamamen otomotiv teknolojisinin kullanımını bulmak oldukça şüphelidir. Arasında zayıf partiler Böyle bir adım, "akıllı evler" için tek bir Uluslararası Standart KAN'ın olmamasıdır.

Avantajlar ve dezavantajlar

"CAN-TIN", bu kadar olumlu nitelikler için makine mühendisliğinde değerlenir:

Hız: Sistem, sert çimento koşulları altında çalışmak için uyarlanmıştır;
Otomobilin içine girme kolaylığı ve küçük bir bakım maliyetleri;
Müdahale için artan tolerans;
Veri günlüğü işleminde birçok hatayı önleyen çok seviyeli kontrol sistemi;
Çalışma hızlarının ayrılması, neredeyse her duruma adapte olmanızı sağlar;
Artan güvenlik seviyesi: dıştan izinsiz erişimin engellenmesi;
Olgun standartların yanı sıra üreticileri. Piyasadaki lastiklerin paletinin en ucuz otomobil için bile bir seçenek bulmanızı sağlar.

Avantajların bolluğuna rağmen, CAN teknolojisi bir dizi zayıflıktan mahrum olmuyor:

"Veri Paketine" eşzamanlı iletim için mevcut olan bilgi miktarı, modern gereksinimler için yeterince sınırlıdır;
İletilen verilerin önemli bir kısmı bir hizmet ve teknik amaçlıdır. Ağ trafiğinin yetersiz bir parçası için uygun faydalı veri hesapları;
Protokol daha yüksek düzey Standartlaştırılmamış.

"Bosch" şirketi sadece bujiyi değil ve yakıt filtresiFakat aynı zamanda araba sensörleri için CAN veri yolu adı verilen bir tür "internet". Bu nedir tek bir sinir ağındaki tüm kontrolörleri birbirine bağlama alanında standartYaklaşık 30 yıl önce biliniyordu.

Video: Otomatik Otobüs Nasıl Olabilir?

Bu videoda, Makinist Arthur Camalaan, Can otobüsünün arabada kullanıldığı ve nasıl bağlanacağını söyleyecektir:

Otobüs olabilir elektronik cihazKontrol için elektronik araç sistemine yerleştirilmiş Özellikler ve sürüş performansı. Arabanın hırsızlık bir sistemi ile donatmak için zorunlu bir unsurdur, ancak yeteneklerinin sadece küçük bir parçasıdır.

Can otobüsü, çeşitli sensörleri ve işlemcileri genel senkronize sisteme birleştirmenin görevi ile kapsanan otomobilin elektronik otomasyonundaki cihazlardan biridir. Bir toplama ve veri alışverişi sağlar, bu sayede gerekli ayarlamalar, makinenin çeşitli sistemlerinin ve düğümlerinin çalışmasına yapılır.

Kısaltma, kontrolör ağı, yani bir denetleyici ağı olarak şifresi çözülebilir. Buna göre, Can Bus, cihazlardan bilgi alan ve aralarında ilan eden bir cihazdır. Bu standart, 30 yıl önce Robert Bosch GmbH tarafından geliştirilmiş ve uygulandı. Artık otomotiv endüstrisinde, endüstriyel otomasyonda ve evler gibi "akıllı" tarafından belirlenen nesnelerin tasarımında kullanılmaktadır.

Nasıl otobüs olabilir

Aslında, lastik kabloları veya konnektörü kabloların bağlı olduğu için çok sayıda giriş içeren bir kompakt cihazdır. Eyleminin ilkesi, elektronik sistemin farklı bileşenleri arasındaki mesajların transferinde yatmaktadır.

Farklı bilgi göndermek için mesajlara bir tanımlayıcı bulunur. Örneğin, belirli bir noktada, arabanın 60 km / s hızında sürdüğü gibi benzersiz ve rapor edilirler. Mesaj serisi tüm cihazlara gönderilir, ancak bireysel tanımlayıcılar sayesinde, yalnızca bunlara yönelik olanları kullanırlar. Can-lastik tanımlayıcılarının 11 ila 29 bit uzunluğuna sahip olabilir.

KOV'nin amacına bağlı olarak, lastikler birkaç kategoriye ayrılır:

Güç. Onlar arasında veri senkronize etmek ve değiştirmek için tasarlanmıştır. elektronik blok Motor ve kilitlenme önleyici sistem, şanzıman, ateşleme, diğer araba çalışma birimleri.
Konfor. Bu lastikler, makinenin sürüş bloklarıyla ilişkili olmayan ve konfordan sorumlu olan dijital arayüzlerin ortak çalışmasını sağlar. Bu bir koltuk ısıtma sistemi, iklim kontrolü, ayna ayarı, vb.
Bilgi komutanları. Bu modeller, arabanın bakımından sorumlu düğümler arasında bilgi çalıştırmak için tasarlanmıştır. Örneğin, navigasyon sistemi, akıllı telefon ve bilgisayar.

Arabada neden otobüs olabilir?

CAN arayüzünün otomotiv alanındaki dağılımı, bir dizi önemli işlevi gerçekleştirmesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır:

bağlanma ve işleyiş için algoritmayı basitleştirir ek sistemler ve cihazlar;
dış girişimin elektroniklerin çalışmasına etkisini azaltır;
eşzamanlı makbuz, analiz ve bilgilerin cihazlara iletilmesi sağlar;
sinyallerin mekanizmalara, şasiye ve diğer cihazlara iletilmesini hızlandırır;
gerekli tel sayısını azaltır;

İÇİNDE modern araba Dijital veri yolu, aşağıdaki bileşenlerin ve sistemlerin çalışmasını sağlar:

merkez montaj bloğu ve ateşleme kalesi;
kilitlenme önleyici sistem;
motor ve şanzıman kayması;
hava yastıkları;
direksiyon kutusu;
direksiyon Döndürme Sensörü;
kuvvet toplama;
park ve kilitleme kapıları için elektronik bloklar;
tekerleklerde basınç sensörü;
rüzgar Kontrol Ünitesi;
yüksek basınçlı yakıt pompası;
ses sistemi;
bilgi navigasyon modülleri.

Bu, tam bir liste değildir, çünkü harici uyumlu cihazlar içermez, bu da otobüse de bağlanabilir. Genellikle otomotiv alarmı genellikle bağlanır. Bir PC'deki çalışma performansını ve teşhislerini izlemek için harici aygıtları bağlamak için de mevcut olabilir. Ve araba alarmını bağlarken, deniz feneri ile birlikte, bireysel sistemleri dışarıdan, örneğin bir akıllı telefondan kontrol edebilirsiniz.

Artıları ve Can Otobüs Lastiği

Otomotiv elektroniğindeki uzmanlar, CAN arabirimini kullanma lehine, aşağıdaki avantajları işaretleyin:

basit Veri Değişimi Kanalı;
bilgi Aktarım Hızı;
Çalışma ve teşhis cihazlarıyla geniş uyumluluk;
daha basit şema Otomatik alarm kurulumları;
Çok seviyeli izleme ve izleme arayüzleri;
İletim hızının ana sistemlerin ve düğümlerin lehine öncelikli olarak otomatik dağılımı.

Ancak kutu-lastikler ve fonksiyonel dezavantajları vardır:

kanalda artan bilgi yükü ile, yanıt süresi, özellikle elektronik cihazlar tarafından "doldurulmuş", özellikle otomobillerin karakteristik olanıdır;
en yüksek seviye protokolünün kullanımı nedeniyle standardizasyon problemleri bulunur.

Can otobüsüyle olası sorunlar

Birçok fonksiyonel süreçte dahil edilmesi nedeniyle, CAN-Bus-bus problemleri çok hızlı bir şekilde tezahür edilir. İhlallerin belirtileri arasında en sık görünür:

gösterge tablosundaki soru işaretinin göstergesi;
Çek motoru ve ABS gibi birkaç ampulün eşzamanlı lüminesansı;
yakıt seviyesi göstergelerinin ortadan kalkması, motor devri, gösterge tablosundaki hız.

Bu tür problemler elektroçupların güç veya bozulmasıyla ilişkili çeşitli nedenlerle ortaya çıkar. Bir kütleyi veya pili kapatabilir, zinciri kırabilir, jumperlerin zarar görmesi, jeneratörle ilgili problemler veya AKB'nin boşalması nedeniyle voltaj düşüşü.

Lastiği kontrol etmek için ilk önlem, tüm sistemlerin bir bilgisayar teşhisidir. Otobüs gösteriyorsa, H ve L çıkışlarındaki voltajı ölçmek gerekir (~ 4V olmalıdır) ve bir ateşleme osiloskopu üzerindeki sinyal şeklini inceleyin. Sinyal yoksa veya ağın voltajına karşılık gelirse, bir kapama veya bir mola var.

Sistemin karmaşıklığı ve çok sayıda bağlantı nedeniyle bilgisayar teşhisi Ve sorun giderme, yüksek kaliteli ekipmanlara sahip uzmanların ellerine geçmesi tavsiye edilir.

Benzer makaleler: