1. Архитектура на CAN шината:
- CAN шината се реализира с помощта на усукана двойка проводници, наречена CAN High (CAN-H) и CAN Low (CAN-L). Тези проводници образуват физическия комуникационен канал, по който се предават съобщенията.
- Кабелът CAN-H носи диференциалния сигнал, съответстващ на логическа "1", докато CAN-L носи логическа "0."
- Всички ECU, свързани към CAN шината, са възли в мрежата, всеки с уникален идентификатор, наречен Node ID.
2. Формат на съобщението:
- CAN съобщенията се състоят от поредица от битове, които следват определен формат. Всяко съобщение включва следната информация:
- Начало на рамка (SOF):Показва началото на съобщение.
- Идентификатор (ID):Идентифицира типа и приоритета на съобщението.
- Код за дължина на данните (DLC):Указва броя на байтовете данни в съобщението.
- Поле за данни:Съдържа действителните данни, предавани от ECU.
- Cyclic Redundancy Check (CRC):Гарантира целостта на съобщението чрез откриване на грешки по време на предаване.
- Край на рамката (EOF):Обозначава края на съобщението.
3. Излъчване и приемане на съобщения:
- Когато ECU има данни за предаване, той излъчва съобщението по CAN шината. Съобщението се предава различно с фиксирана битова скорост, обикновено 1 Mbps или по-висока.
- Всички ECU, свързани към CAN мрежата, получават излъченото съобщение. След това всяко ECU оценява идентификатора на съобщението, за да определи дали е подходящо за неговата функция или не.
- Ако идентификаторът на възел на ECU съвпада с идентификатора на съобщението или е получател на излъчените данни, той обработва и използва съответно получената информация.
4. Избягване на сблъсък:
- CAN шината използва Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) механизъм за предотвратяване на сблъсъци на съобщения. Това означава, че ECU, опитвайки се да предаде съобщение, първо проверява дали CAN шината е заета (има високо ниво на CAN-H). Ако е заето, ECU изчаква за кратък период преди да опита отново.
- Този механизъм за избягване на сблъсък гарантира, че само едно ECU предава в даден момент, поддържайки целостта на комуникацията на данни в мрежата.
5. Обработка на грешки:
- CAN също включва механизми за откриване и обработка на грешки. Всяко съобщение включва контролна сума за проверка на грешки, а диференциалното сигнализиране помага при откриване на грешки в предаването.
- Ако ECU открие грешка, той може да изпрати съобщение за грешка или да предприеме коригиращи мерки, като повторно заявяване на съобщението или нулиране на мрежата.
6. Предимства:
- CAN шината предлага няколко предимства пред традиционните системи за окабеляване, като например:
- Намалена сложност на окабеляването:Елиминира необходимостта от широко окабеляване от точка до точка между ECU.
- Подобрена надеждност:Функциите за диференциално сигнализиране и обработка на грешки гарантират надеждно предаване на данни.
- Гъвкавост:Добавянето на нови ECU или сензори към мрежата е относително лесно с CAN шина.
- Ефективност на разходите:окабеляването на CAN шина може да намали общите производствени разходи в сравнение с традиционните методи за окабеляване.
Чрез използване на окабеляване на CAN шина модерните превозни средства постигат ефективна комуникация между различни ECU, позволявайки усъвършенствани функции в автомобила, подобрени системи за безопасност и цялостно подобрено представяне на превозното средство.