1. CAN busz architektúra:
- A CAN buszt csavart érpárral valósítják meg, amelyeket CAN High (CAN-H) és CAN Low (CAN-L) néven neveznek. Ezek a vezetékek képezik azt a fizikai kommunikációs csatornát, amelyen keresztül az üzenetek továbbításra kerülnek.
- A CAN-H vezeték a logikai „1”-nek megfelelő differenciáljelet hordozza, míg a CAN-L egy logikai „0”-t.
- A CAN buszra csatlakoztatott összes ECU csomópont a hálózaton, mindegyik egyedi azonosítóval, úgynevezett Node ID-vel.
2. Üzenet formátuma:
- A CAN üzenetek bitek sorozatából állnak, amelyek meghatározott formátumot követnek. Minden üzenet a következő információkat tartalmazza:
- Keret kezdete (SOF):Az üzenet kezdetét jelzi.
- Azonosító (ID):Az üzenet típusát és prioritását azonosítja.
- Data Length Code (DLC):Meghatározza az üzenet adatbájtjainak számát.
- Adatmező:Az ECU által továbbított tényleges adatokat tartalmazza.
- Ciklikus redundancia-ellenőrzés (CRC):Az üzenet sértetlenségét biztosítja az átvitel közbeni hibák észlelésével.
- Keret vége (EOF):Az üzenet végét jelöli.
3. Üzenetek sugárzása és fogadása:
- Ha az ECU-nak van továbbítandó adata, az üzenetet a CAN buszon sugározza. Az üzenet továbbítása differenciáltan, rögzített bitsebességgel történik, jellemzően 1 Mbps vagy nagyobb.
- A CAN hálózathoz csatlakoztatott összes ECU fogadja a kisugárzott üzenetet. Ezután mindegyik ECU kiértékeli az üzenet azonosítóját, hogy megállapítsa, releváns-e a funkciója vagy sem.
- Ha egy ECU csomópont-azonosítója megegyezik az üzenetazonosítóval, vagy a kisugárzott adatok címzettje, akkor a kapott információt ennek megfelelően dolgozza fel és használja fel.
4. Ütközés elkerülése:
- A CAN-busz egy Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) mechanizmust használ az üzenetütközések megelőzésére. Ez azt jelenti, hogy egy üzenetet küldeni próbáló ECU először ellenőrzi, hogy a CAN-busz foglalt-e (magas szintje van-e a CAN-H-n). Ha foglalt, az ECU vár egy rövid ideig, mielőtt újra próbálkozna.
- Ez az ütközés elkerülő mechanizmus biztosítja, hogy egyszerre csak egy ECU sugározzon, megőrizve az adatkommunikáció integritását a hálózaton.
5. Hibakezelés:
- A CAN hibaészlelési és -kezelési mechanizmusokat is tartalmaz. Minden üzenet tartalmaz egy ellenőrző összeget a hibaellenőrzéshez, és a differenciáljelzés segít az átviteli hibák észlelésében.
- Ha egy ECU hibát észlel, hibaüzenetet küldhet, vagy korrekciós intézkedéseket tehet, például újrakérheti az üzenetet vagy visszaállíthatja a hálózatot.
6. Előnyök:
- A CAN busz számos előnnyel rendelkezik a hagyományos vezetékrendszerekkel szemben, mint például:
- Csökkentett vezetékezési bonyolultság:kiküszöböli a kiterjedt pont-pont vezetékezés szükségességét az ECU-k között.
- Fokozott megbízhatóság:A differenciál jelzés és a hibakezelési funkciók megbízható adatátvitelt biztosítanak.
- Rugalmasság:CAN-busszal viszonylag egyszerű új ECU-k vagy érzékelők hozzáadása a hálózathoz.
- Költséghatékonyság:A CAN-busz vezetékezése csökkentheti az általános gyártási költségeket a hagyományos vezetékezési módszerekhez képest.
A CAN-busz-vezetékek használatával a modern járművek hatékony kommunikációt valósítanak meg a különböző ECU-k között, lehetővé téve az autón belüli kifinomult funkciókat, a továbbfejlesztett biztonsági rendszereket és a jármű általános teljesítményét.