CAN 또는 컨트롤러 영역 네트워크는 2 개의 유선 반이중 고속 직렬 네트워크 기술입니다. 그것은 기본적으로 자동차와 같이 반경이 낮은 지역에서 다른 장치 간의 통신에 사용됩니다. CAN 프로토콜은 CSMA-CD / ASM 프로토콜 또는 반송파 감지 메시지 우선 순위 프로토콜에 대한 다중 액세스 충돌 감지 중재입니다. CSMA는 각 노드가 메시지를 보내기 전에 주어진 기간 동안 기다려야합니다. 충돌 감지는 지정된 우선 순위에 따라 메시지를 선택하여 충돌을 방지합니다.

125kbps에서 1Mbps의 신호 속도를 제공합니다. 2048 개의 서로 다른 메시지 식별자를 제공합니다.

“회로 기판에 전자 부품 납땜 ”

ISO-11898 표준이며 7 계층 개방형 시스템 상호 연결 모델을 사용합니다.

역사:

1982 년 Robert Bosch가 개발했으며 1986 년 디트로이트 자동차 공학회에서 공식적으로 출시했습니다. CAN 버스를 통합 한 최초의 자동차는 1992 년 Mercedes Benz에서 제조되었습니다.

ISO 11898 아키텍처 :

이미지 소스 – 테레 미노

계층 구조는 3 개의 계층으로 구성됩니다.

응용 계층 : 운영 체제 또는 CAN 장치의 응용 프로그램과 상호 작용합니다.
데이터 링크 계층 : 실제 데이터를 프로토콜에 연결하여 데이터를 송수신하고 유효성을 검사합니다.
물리적 계층 : 실제 하드웨어를 나타냅니다.
표준 CAN 프레임은 다음 비트로 구성됩니다.

컨트롤러 영역 표준 CAN 프레임은 다음 비트로 구성됩니다.

SOF- Fr 시작 ame. 메시지는이 지점에서 시작됩니다.
식별 : 메시지의 우선 순위를 결정합니다. 이진 값이 낮을수록 우선 순위가 높습니다. 11 비트입니다.
RTR – 원격 전송 요청. 다른 노드에서 정보가 필요할 때 지배적입니다. 각 노드는 요청을 수신하지만 식별자가 메시지의 식별자와 일치하는 노드 만 필수 노드입니다. 각 노드도 응답을받습니다 .z
여기 – 단일 식별 확장. 지배적이라면 확장이없는 표준 CAN 식별자가 전송되고 있음을 의미합니다.
R0 – 예약 된 비트.
DLC – 데이터 길이 코드. 전송되는 데이터의 길이를 정의합니다. 4 비트
데이터 – 최대 64 비트의 데이터를 전송할 수 있습니다.
CRC – 순환 중복 검사. 여기에는 오류 감지를위한 이전 애플리케이션 데이터의 체크섬 (전송 된 비트 수)이 포함됩니다.
아아 – 인정합니다. 2 비트 용입니다. 정확한 메시지를 받으면 지배적입니다.
EOF – 프레임 끝. 캔 프레임의 끝을 표시하고 비트 스터핑을 비활성화합니다.
IFS – 인터 프레임 공간. 여기에는 컨트롤러가 올바르게 수신 된 프레임을 적절한 위치로 이동하는 데 필요한 시간이 포함됩니다.

5 가지 메시지 유형은 다음과 같습니다.

데이터 프레임 : 임의 필드, 데이터 필드, CRC 필드 및 승인 필드로 구성됩니다.
원격 프레임 : 다른 노드로부터 데이터 전송을 요청합니다. 여기서 RTR 비트는 열성입니다.
오류 프레임 : 오류가 감지되면 전송됩니다.
과부하 프레임 : 메시지 간의 지연을 제공하는 데 사용됩니다. 노드가 너무 바쁠 때 전송됩니다.
유효한 프레임 : EOF 필드가 열성이면 메시지가 유효합니다. 그렇지 않으면 메시지가 다시 전송됩니다.

CAN 물리 계층 :

CAN 버스

이미지 소스 – digital.ni

“디딜방아 모터 속도 제어 회로도 ”

2 선 직렬 링크 (CAN_H 및 CAN_L)로 구성되며 서로에 대한 전압 레벨은 1 또는 0이 전송되는지 여부를 결정합니다. 이것은 차동 신호입니다. 각 신호 라인에 흐르는 전류는 동일하지만 방향이 반대이므로 저잡음 방출의 핵심 인 전계 제거 효과가 발생합니다. 이는 노이즈 커플 링을 줄이고 와이어를 통한 높은 전송 속도를 허용하는 균형 차동 신호를 보장합니다. 일반적으로 와이어는 버스 길이가 40m이고 노드가 최대 30 개인 연선 케이블입니다. 120 Ohms의 특성 임피던스를 가진 차폐 또는 비 차폐 케이블입니다.

트랜시버 가능 :

컨트롤러 영역 네트워크

Hugo Provencher의 차량용 CAN. CANH 및 CANL 두 와이어는 일반적으로 두 트랜지스터와 2.5V 전압 소스에 의해 결정되는 2.5V입니다. 기본적으로 두 와이어 간의 차이는 항상 0이어야합니다. 드라이버 컨트롤은 CANH 및 CANL 와이어에 적용되는 전압을 결정합니다. 두 트랜지스터가 모두 전도되면 1의 전압 강하^성트랜지스터와 다이오드는 1.5V이므로 CANH 와이어는 3.5V까지 끌어 올립니다. 2의 전압 강하^nd트랜지스터와 다이오드는 1V이므로 CANL 와이어가 1.5V로 내려갑니다. 다이오드는 고전압 보호에 사용됩니다. 수신기는 두 입력 CANH와 CANL이 같을 때 1의 출력을 제공하고 두 입력이 다른 경우 0의 출력을 제공하는 판별 회로입니다. TXD 지배적 블록은 지락 보호에 사용되며 열 차단 블록은 다이오드와 트랜지스터가 과열되는 경우 드라이버 제어를 비활성화합니다.

CAN의 장점 :

분산 제어이기 때문에 배선을 줄이고 시스템 성능을 향상시킵니다.
많은 CAN 칩 제조업체가 데이터 링크 계층과 칩에 인터페이스 된 물리 계층을 제공했으며 소프트웨어 개발자는 애플리케이션 코딩을 개발하기 만하면됩니다.
다양한 전기 환경에서 작업 할 수있는 기능을 제공하고 소음없는 전송을 보장합니다.
메시지가 우선 순위에 따라 전송되므로 트래픽 정체가 제거되고 전체 네트워크가 타이밍 제약을 충족 할 수 있습니다.
각 노드가 메시지 전송 중 오류를 확인하고 오류 프레임을 보낼 수 있으므로 오류없는 전송을 제공합니다.

CAN 작업 예 :

컨트롤러 영역 네트워크는 자동차뿐만 아니라 산업 분야에서도 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 주요 응용 프로그램 중 하나는 차량의 여러 장치 간의 통신에 관련됩니다. 다른 하나는 암호를 감지하는 데 사용되는 다른 마이크로 컨트롤러 중 하나 일 수 있으며 암호를 사용하여 잠긴 문을 열거 나 전구를 켜는 등의 요구 사항을 충족하는 데 사용됩니다.

컨트롤러 영역 네트워크 회로

기본 애플리케이션은 CAN 네트워크에서와 같이 2 개의 와이어를 사용하여 서로 통신하는 3 개의 마이크로 컨트롤러로 구성됩니다. 1^성마이크로 컨트롤러는 키패드, 2^ndLCD가 있고 세 번째는 부저와 램프를 작동하는 릴레이가 있습니다. 키패드에 비밀번호를 입력하면 2^nd마이크로 컨트롤러는 수신기 역할을하며 1 비트에서 전송 된 메시지를 비트별로 수신합니다.^성송신기와 LCD에 메시지를 표시합니다. 전체 메시지가 전송되면 2^nd마이크로 컨트롤러가 확인을하고 암호가 틀리면 3에 신호를 보냅니다.^rd이 신호로 부저를 차례로 보내는 마이크로 컨트롤러가 켜집니다. 비밀번호가 맞으면 3^rd마이크로 컨트롤러는 릴레이를 켜고 램프를 켭니다.