Can Bus (Rangkaian Kawasan Pengawal) adalah protokol komunikasi siri masa yang sangat dipercayai, sebenar yang digunakan dalam kenderaan, automasi perindustrian, dan bidang lain. Ia membolehkan pelbagai mikrokontroler dan peranti berkomunikasi antara satu sama lain tanpa komputer tuan rumah.
Bas Can pada asalnya dibangunkan oleh Bosch di Jerman pada awal 1980 -an untuk komunikasi kenderaan -. Pada tahun 1993, ISO menerbitkan Standard Bus Can (ISO 11898), merangkumi kedua -dua protokol lapisan pautan data dan protokol lapisan fizikal.
ISO 11898-1: Menentukan protokol lapisan pautan data.
ISO 11898 - 2: Mendefinisikan protokol lapisan fizikal untuk kelajuan tinggi - boleh bas, menyokong kadar pemindahan data maksimum 1 Mbps. Ia mencadangkan topologi linear dan sesuai untuk aplikasi dengan keperluan masa nyata yang tinggi.
ISO 11898 - 3: Mendefinisikan protokol lapisan fizikal untuk kelajuan rendah - boleh bas, dengan kadar pemindahan data dari 40 kbps hingga 125 kbps. Juga dikenali sebagai kesalahan - toleran boleh, ia membolehkan komunikasi berterusan walaupun satu garis isyarat gagal, menjadikannya sesuai untuk aplikasi dengan keperluan masa nyata yang lebih rendah.
Boleh ciri bas:
Multi - Kawalan Master:Bas boleh menyokong pelbagai peranti induk yang wujud bersama rangkaian tanpa induk - hierarki hamba. Peranti berkomunikasi berdasarkan keutamaan mesej.
Isyarat pembezaan:Menggunakan dua wayar (CAN_H dan CAN_L) untuk menghantar isyarat pembezaan, meningkatkan rintangan kepada gangguan elektromagnet.
Bukan - Arbitrase Destructive:Semasa penghantaran mesej, jika perlanggaran berlaku, mesej keutamaan - yang lebih tinggi dihantar manakala mesej keutamaan - yang lebih rendah menunggu untuk penghantaran semula.
Pengesanan dan pengendalian ralat:Ciri -ciri pengesanan ralat dan keupayaan pengendalian ralat yang mantap, termasuk pengesahan checksum CRC dan pemeriksaan ralat bit.
Topologi Fleksibel:Menyokong pelbagai topologi rangkaian seperti linear, bintang, pokok, dan konfigurasi cincin.
Di dalam bas CAN, perbezaan voltan yang signifikan antara logik "0" dan "1" memastikan komunikasi yang boleh dipercayai. Merujuk kepada keterangan di atas, dua tahap logik di bas CAN adalah:
Dominan: 0
Resesif: 1
Tahap isyarat pada garis pameran bas CAN - dan ciri -ciri. Baris ini - dan tingkah laku membentuk asas litar untuk Timbang Tara Bas CAN: Tahap dominan (0) sentiasa topeng tahap resesif (1). Jika nod yang berbeza secara serentak menghantar tahap dominan dan resesif, bas mempamerkan tahap dominan (0). Hanya apabila semua nod menghantar tahap resesif (1) adakah bas mempamerkan keadaan resesif.
Tahap dominan:Logik 0. Dalam kelajuan tinggi - boleh, pin can_h memandu ke 5V, manakala pin CAN_L memandu ke 0V.
Tahap Tunduk:Logik 1. PIN tidak didorong.
Tinggi - kelajuan boleh dan rendah - kelajuan boleh bas berbeza dalam definisi tahap isyarat lapisan fizikal mereka:
Kelajuan tinggi - boleh mentakrifkan logik "1" apabila voltan canh dan canl sama (canh=canl=2.5 v), dan logik "0" apabila perbezaan voltan antara canh dan canl adalah 2V (canh=3.5
Di dalam julat voltan mod - biasa (- 12V hingga 12V), kelajuan tinggi boleh transceiver menafsirkan perbezaan voltan lebih besar daripada 0.9V antara canh dan canL sebagai keadaan dominan, dan perbezaan kurang daripada 0.5V sebagai keadaan resesif. Litar histeresis dalaman mengurangkan gangguan.
Kelajuan rendah - boleh mentakrifkan logik "1" apabila perbezaan voltan antara canh dan canl adalah 5v (canh=0 v, canl=5 v), dan logik "0"
Tinggi - kelajuan boleh memberi isyarat (ISO 11898-2)
Rendah - kelajuan boleh memberi isyarat tahap (ISO 11898-3)
Boleh menjadi mekanisme pengendalian ralat:
Kesalahan CRC:Mengesan kesilapan dengan mengira dan mengesahkan nilai CRC data.
Kesilapan bit:Mengesan kesilapan bit dalam masa - sebenar semasa penghantaran.
Bingkai ralat:Menghantar bingkai ralat untuk meminta penghantaran semula apabila kesilapan dikesan.
Ringkasan
Can Bus telah mendapat penggunaan yang meluas di pelbagai bidang kerana kebolehpercayaan yang tinggi, prestasi masa sebenar -, dan fleksibiliti. Sebagai kemajuan teknologi, Can Bus terus berkembang - misalnya, standard CAN FD (fleksibel data -) yang dikeluarkan oleh Bosch terus meningkatkan kadar penghantaran data untuk memenuhi permintaan aplikasi yang memerlukan jalur lebar yang lebih tinggi.