1. Architektura sběrnice CAN:
- Sběrnice CAN je implementována pomocí krouceného páru vodičů nazývaných CAN High (CAN-H) a CAN Low (CAN-L). Tyto dráty tvoří fyzický komunikační kanál, přes který se přenášejí zprávy.
- Vodič CAN-H nese diferenciální signál odpovídající logické "1", zatímco CAN-L přenáší logickou "0."
- Všechny ECU připojené ke sběrnici CAN jsou uzly v síti, každý s jedinečným identifikátorem nazývaným Node ID.
2. Formát zprávy:
- Zprávy CAN se skládají ze série bitů, které mají určitý formát. Každá zpráva obsahuje následující informace:
- Začátek rámce (SOF):Označuje začátek zprávy.
- Identifikátor (ID):Identifikuje typ a prioritu zprávy.
- Kód délky dat (DLC):Určuje počet datových bajtů ve zprávě.
- Datové pole:Obsahuje aktuální data přenášená ECU.
- Cyklická kontrola redundance (CRC):Zajišťuje integritu zpráv detekcí chyb během přenosu.
- Konec rámce (EOF):Označuje konec zprávy.
3. Vysílání a příjem zpráv:
- Když má ECU data k přenosu, vysílá zprávu na sběrnici CAN. Zpráva je přenášena diferenciálně s pevnou přenosovou rychlostí, obvykle 1 Mbps nebo vyšší.
- Všechny ECU připojené k síti CAN přijímají vysílanou zprávu. Každá ECU poté vyhodnotí ID zprávy, aby určila, zda je relevantní pro její funkci nebo ne.
- Pokud se ID uzlu ECU shoduje s ID zprávy nebo je příjemcem vysílaných dat, zpracuje a využije přijaté informace odpovídajícím způsobem.
4. Předcházení kolizím:
- Sběrnice CAN využívá mechanismus Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA), aby se zabránilo kolizím zpráv. To znamená, že ECU pokoušející se odeslat zprávu nejprve zkontroluje, zda je sběrnice CAN zaneprázdněna (má vysokou úroveň na CAN-H). Pokud je zaneprázdněn, ECU chvíli počká, než to zkusí znovu.
- Tento mechanismus zabraňující kolizím zajišťuje, že v jeden okamžik vysílá pouze jedna ECU, čímž je zachována integrita datové komunikace v síti.
5. Zpracování chyb:
- CAN také zahrnuje mechanismy pro detekci a zpracování chyb. Každá zpráva obsahuje kontrolní součet pro kontrolu chyb a diferenciální signalizace pomáhá při zjišťování závad převodovky.
- Pokud ECU zjistí chybu, může odeslat chybovou zprávu nebo přijmout nápravná opatření, jako je opětovné vyžádání zprávy nebo resetování sítě.
6. Výhody:
- Sběrnice CAN nabízí několik výhod oproti tradičním elektroinstalačním systémům, jako jsou:
- Snížená složitost kabeláže:Eliminuje potřebu rozsáhlého dvoubodového propojení mezi ECU.
- Vylepšená spolehlivost:Funkce diferenciální signalizace a zpracování chyb zajišťují spolehlivý přenos dat.
- Flexibilita:Přidání nových ECU nebo senzorů do sítě je relativně snadné se sběrnicí CAN.
- Efektivita nákladů:Kabeláž sběrnice CAN může snížit celkové výrobní náklady ve srovnání s tradičními metodami zapojení.
Využitím kabeláže sběrnice CAN dosahují moderní vozidla efektivní komunikace mezi různými ECU, což umožňuje sofistikované funkce ve voze, vylepšené bezpečnostní systémy a celkově lepší výkon vozidla.