CAN atau Controller Area Network adalah teknologi rangkaian bersiri berkelajuan tinggi dua-dupleks berkabel dua. Ini pada dasarnya digunakan dalam komunikasi di antara peranti yang berlainan di wilayah radius rendah, seperti di mobil. Protokol CAN adalah protokol CSMA-CD / ASM atau arbitrase pengesanan perlanggaran pelbagai akses pembawa yang difahami pada protokol keutamaan mesej. CSMA memastikan setiap nod mesti menunggu tempoh tertentu sebelum menghantar sebarang mesej. Pengesanan perlanggaran memastikan bahawa perlanggaran dapat dielakkan dengan memilih mesej berdasarkan keutamaan yang ditentukan.

Ia memberikan kadar isyarat dari 125kbps hingga 1 Mbps. Ia menyediakan 2048 pengecam mesej yang berbeza.

Ini adalah standard ISO-11898 dan menggunakan model Open Systems Interconnection 7 lapisan.

Sejarah:

Ia dikembangkan oleh Robert Bosch pada tahun 1982 dan dikeluarkan secara rasmi oleh Persatuan Jurutera Automotif Detroit pada tahun 1986. Kereta pertama yang mengintegrasikan bas CAN dihasilkan oleh Mercedes Benz pada tahun 1992.

Senibina ISO 11898:

Sumber gambar - theremino

Seni bina berlapis terdiri daripada tiga lapisan

“rangkaian anda kini mempunyai satu suis seperti yang ditunjukkan dalam rajah ”

Lapisan Aplikasi : Ia berinteraksi dengan sistem operasi atau aplikasi peranti CAN.
Lapisan Pautan Data : Ini menghubungkan data sebenarnya dengan protokol dari segi pengiriman, penerimaan, dan pengesahan data.
Lapisan Fizikal : Ia mewakili perkakasan sebenar.
Rangka CAN standard terdiri daripada bit berikut:

Kawasan pengawal Rangka CAN standard terdiri daripada bit berikut:

SOF- Permulaan Fr betul. Mesej bermula dari sudut ini.
Kenalpasti : Ini menentukan keutamaan mesej. Turunkan nilai binari, lebih tinggi adalah keutamaan. Ia adalah 11 bit.
RTR - Permintaan Penghantaran Jauh. Ia dominan apabila maklumat diperlukan dari nod lain. Setiap node menerima permintaan, tetapi hanya simpul yang pengenalnya sepadan dengan mesej yang diperlukan. Setiap nod juga menerima tindak balas.z
SINI - Sambungan Pengenalan Tunggal. Sekiranya ia dominan, ini bermaksud pengenal CAN standard tanpa pelanjutan sedang dihantar.
R0 - bit simpanan.
DLC - Kod Panjang Data. Ia menentukan panjang data yang dihantar. Ia adalah 4 bit
Data - Hingga 64 bit data dapat dihantar.
CRC - Pemeriksaan Redundansi Siklik. Ini berisi checksum (jumlah bit yang dikirimkan) dari data aplikasi sebelumnya untuk pengesanan ralat.
MALANGNYA - Mengakui. Ia untuk 2 bit. Ini dominan jika mesej yang tepat diterima.
EOF - hujung bingkai. Ini menandakan akhir bingkai dan mematikan pemadat bit.
IFS - Ruang Bingkai Antara. Ini mengandungi masa yang diperlukan oleh pengawal untuk memindahkan bingkai yang diterima dengan betul ke kedudukannya yang betul.

5 jenis mesej yang berbeza adalah:

Rangka Data : Ini terdiri dari medan sewenang-wenang, bidang data, bidang CRC dan bidang pengakuan.
Bingkai Jauh : Ia meminta penghantaran data dari nod lain. Di sini bit RTR adalah resesif.
Rangka Ralat : Ini disebarkan apabila kesalahan dikesan.
Bingkai Berlebihan : Ini digunakan untuk memberikan kelewatan antara pesan. Ia disebarkan apabila nod menjadi terlalu sibuk.
Bingkai yang Sah : Mesej sah jika medan EOF bersifat resesif. Jika tidak, mesej dihantar semula.

DAPAT Lapisan Fizikal:

BOLEH Bas

Sumber gambar - digital.ni

“lakukan sendiri power inverter ”

Ini terdiri daripada pautan bersiri dua wayar- CAN_H dan CAN_L dan tahap voltan mereka yang saling berkaitan menentukan sama ada 1 atau 0 dihantar. Ini adalah isyarat pembezaan. Arus yang mengalir di setiap garis isyarat sama tetapi berlawanan arah, menghasilkan kesan pembatalan medan yang merupakan kunci kepada pelepasan kebisingan yang rendah. Ini memastikan isyarat pembezaan seimbang yang mengurangkan gandingan bunyi dan membolehkan kadar penghantaran tinggi melalui wayar. Biasanya, wayar adalah kabel pasangan berpintal dengan panjang bus 40 m dan maksimum 30 nod. Ia adalah kabel terlindung atau tidak terlindung dengan sifat impedans 120 Ohms.

BOLEH TRANSCEIVER:

rangkaian kawasan pengawal

BOLEH untuk kenderaan oleh Hugo Provencher. Kedua-dua wayar CANH dan CANL biasanya 2.5V ditentukan oleh dua transistor dan sumber voltan 2.5V. Pada asasnya perbezaan antara kedua-dua wayar harus selalu 0. Kawalan pemandu menentukan voltan yang dikenakan pada wayar CANH dan CANL. Apabila kedua-dua transistor tersebut bergerak, voltan turun di 1^sttransistor dan diodnya ialah 1.5V, menjadikan wayar CANH menarik hingga 3.5V. Kejatuhan voltan melintasi 2^ndtransistor dan diodnya adalah 1V, menjadikan wayar CANL turun hingga 1.5V. Diod digunakan untuk perlindungan voltan tinggi. Penerima adalah litar diskriminator yang memberikan output 1 apabila dua input CANH dan CANL sama dan output 0 jika kedua input berbeza. Blok dominan TXD digunakan untuk perlindungan kerosakan tanah dan blok Penutupan termal melumpuhkan kawalan pemandu jika diod dan transistor terlalu panas.

Kelebihan CAN:

Ia mengurangkan pendawaian kerana ia adalah kawalan yang diedarkan dan ini memastikan peningkatan prestasi sistem.
Banyak pembuatan cip CAN yang menyediakan lapisan pautan data dan lapisan fizikal yang dihubungkan dengan cip dan semua yang perlu dilakukan oleh pembangun perisian hanyalah mengembangkan pengkodan aplikasi.
Ini menyediakan kemampuan untuk bekerja di persekitaran elektrik yang berbeza dan memastikan transmisi tanpa suara.
Kesesakan lalu lintas dihilangkan kerana mesej dihantar berdasarkan keutamaannya dan memungkinkan seluruh rangkaian memenuhi kekangan masa.
Ini menyediakan penghantaran tanpa kesalahan kerana setiap simpul dapat memeriksa kesalahan semasa penghantaran pesan dan mengirim kerangka kesalahan.

DAPAT Contoh Kerja:

Rangkaian Kawasan pengawal mempunyai aplikasi yang luas di Industri dan juga kenderaan. Salah satu aplikasi utama adalah terlibat dalam komunikasi antara pelbagai peranti dalam kenderaan. Yang lain boleh menjadi antara pengawal mikro yang berbeza, misalkan untuk mengesan kata laluan, digunakan untuk memenuhi sebarang keperluan seperti membuka pintu terkunci menggunakan kata laluan atau menghidupkan mentol, dll.

Litar rangkaian kawasan pengawal

Aplikasi asas terdiri daripada 3 mikrokontroler yang saling berkomunikasi menggunakan dua wayar seperti dalam rangkaian CAN. Yang 1^stmikrokontroler dihubungkan dengan papan kekunci, yang 2^nddengan LCD, dan yang ketiga dengan bel dan relay yang mengoperasikan lampu. Apabila kata laluan dimasukkan ke papan kekunci, 2^ndmikrokontroler bertindak sebagai penerima dan menerima mesej yang dihantar sedikit demi sedikit dari 1^stpemancar dan memaparkan mesej di LCD. Apabila keseluruhan mesej dihantar, 2^ndmikrokontroler membuat pengesahan dan jika kata laluan salah, ia menghantar isyarat ke 3^rdmikrokontroler, yang seterusnya menghantar buzzer dihidupkan dengan isyarat ini. Apabila kata laluan betul, 3^rdmikrokontroler menghidupkan relay yang seterusnya menghidupkan lampu.