Technologie et application du bus CAN
Aperçu de la technologie de communication CAN
CAN (Controller Area Network) est un réseau de zone de contrôleur. En raison de ses hautes performances, de sa grande fiabilité et de sa conception unique, CAN est de plus en plus apprécié par les gens.
BOSCH a initialement conçu CAN en Allemagne pour les systèmes de surveillance et de contrôle automobiles. Les voitures modernes sont de plus en plus contrôlées par des dispositifs électroniques, tels que le calage du moteur, le contrôle de l'injection de carburant, le contrôle de l'accélération et du freinage (ASC) et des systèmes de freinage antiblocage (ABS) complexes. Étant donné que ces contrôles nécessitent la détection et l’échange de grandes quantités de données, l’utilisation de lignes de signaux câblées est non seulement lourde et coûteuse, mais également difficile à résoudre. L'utilisation du bus CAN résout bien les problèmes ci-dessus.
En 1993, CAN est devenu la norme internationale ISO11898 (application à grande vitesse) et ISO11519 (application à basse vitesse) :
La spécification CAN a évolué de la spécification CAN 1.2 (format standard) à la spécification CAN2.0 spécification compatible avec la spécification CAN 1.2 (CAN2.0A est le format standard, CAN2.{{9} }B est le format étendu). La plupart des appareils CAN actuellement utilisés sont conformes à la spécification CAN2.0.
Caractéristiques du bus CAN
Le bus CAN est un protocole de communication de données série. Son interface de communication intègre les fonctions de couche physique et de couche de liaison de données du protocole CAN et peut compléter le cadrage des données de communication, y compris le remplissage de bits, le codage de blocs de données, le contrôle de redondance cyclique, la détermination de priorité et d'autres tâches.
Les caractéristiques du bus CAN sont les suivantes :
(1) Il peut fonctionner en mode multi-maître. N'importe quel nœud du réseau peut envoyer activement des informations à d'autres nœuds du réseau à tout moment, indépendamment du maître ou de l'esclave. Le mode de communication est flexible.
(2) Les nœuds (informations) du réseau peuvent être divisés en différentes priorités pour répondre à différentes exigences en temps réel.
(3) Il adopte un mécanisme de structure de bus d'arbitrage de bits non destructif. Lorsque deux nœuds transmettent des informations au réseau en même temps, le nœud avec une priorité inférieure arrête activement d'envoyer des données, tandis que le nœud avec une priorité plus élevée peut continuer à transmettre des données sans être affecté.
(4) Les données peuvent être reçues selon plusieurs modes de transmission : point à point, point à multipoint (regroupement) et diffusion globale.
(5) La distance de communication directe maximale peut atteindre 10 km (taux inférieur à 5 Kbps)
(6) Le taux de communication maximum peut atteindre 1 Mo/s (à l'heure actuelle, la distance maximale est de 40 m)
(7) Le nombre réel de nœuds peut atteindre 110.
(8) La structure de trame courte est adoptée et le nombre d'octets valides dans chaque trame est de 8.
(9) Chaque trame d'informations est soumise à un contrôle CRC et à d'autres mesures de détection d'erreurs, et le taux d'erreur de données est extrêmement faible.
(10) Le support de communication peut être une paire torsadée, un câble coaxial et une fibre optique. Généralement, des paires torsadées bon marché peuvent être utilisées et il n'y a pas d'exigences particulières.
(11) En cas d'erreurs graves, le nœud a pour fonction d'arrêter automatiquement le bus, coupant ainsi sa connexion avec le bus afin que les autres opérations sur le bus ne soient pas affectées.