1. Architektúra zbernice CAN:
- CAN zbernica je implementovaná pomocou krúteného páru vodičov nazývaných CAN High (CAN-H) a CAN Low (CAN-L). Tieto vodiče tvoria fyzický komunikačný kanál, cez ktorý sa prenášajú správy.
- Vodič CAN-H nesie diferenciálny signál zodpovedajúci logickej "1", zatiaľ čo CAN-L nesie logickú "0."
- Všetky ECU pripojené na zbernicu CAN sú uzly v sieti, pričom každá má jedinečný identifikátor nazývaný Node ID.
2. Formát správy:
- Správy CAN pozostávajú zo série bitov, ktoré majú špecifický formát. Každá správa obsahuje nasledujúce informácie:
- Začiatok rámca (SOF):Označuje začiatok správy.
- Identifikátor (ID):Identifikuje typ a prioritu správy.
- Kód dĺžky údajov (DLC):Určuje počet dátových bajtov v správe.
- Dátové pole:Obsahuje aktuálne údaje prenášané ECU.
- Cyklická kontrola redundancie (CRC):Zaisťuje integritu správy zisťovaním chýb počas prenosu.
- Koniec rámca (EOF):Označuje koniec správy.
3. Vysielanie a príjem správ:
- Keď má ECU dáta na prenos, vysiela správu na zbernici CAN. Správa sa prenáša diferenciálne s pevnou bitovou rýchlosťou, zvyčajne 1 Mbps alebo vyššou.
- Všetky ECU pripojené k sieti CAN prijímajú vysielanú správu. Každá ECU potom vyhodnotí ID správy, aby určila, či je relevantná pre jej funkciu alebo nie.
- Ak sa ID uzla ECU zhoduje s ID správy alebo je príjemcom vysielaných údajov, spracuje a použije prijaté informácie zodpovedajúcim spôsobom.
4. Predchádzanie kolízii:
- CAN zbernica využíva mechanizmus Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA), aby sa zabránilo kolíziám správ. To znamená, že ECU, ktorá sa pokúša preniesť správu, najprv skontroluje, či je zbernica CAN obsadená (na CAN-H má vysokú úroveň). Ak je zaneprázdnená, ECU chvíľu počká, kým to skúsi znova.
- Tento mechanizmus na predchádzanie kolíziám zaisťuje, že iba jedna ECU vysiela súčasne, pričom zachováva integritu dátovej komunikácie v sieti.
5. Riešenie chýb:
- CAN zahŕňa aj mechanizmy na detekciu chýb a ich spracovanie. Každá správa obsahuje kontrolný súčet pre kontrolu chýb a diferenciálna signalizácia pomáha pri zisťovaní porúch prevodovky.
- Ak ECU zistí chybu, môže poslať chybovú správu alebo prijať nápravné opatrenia, ako je opätovné vyžiadanie správy alebo resetovanie siete.
6. Výhody:
- CAN zbernica ponúka niekoľko výhod oproti tradičným elektroinštalačným systémom, ako napríklad:
- Znížená zložitosť zapojenia:Eliminuje potrebu rozsiahlej kabeláže point-to-point medzi ECU.
- Vylepšená spoľahlivosť:Funkcie diferenciálnej signalizácie a spracovania chýb zaisťujú spoľahlivý prenos údajov.
- Flexibilita:Pridávanie nových ECU alebo senzorov do siete je relatívne jednoduché so zbernicou CAN.
- Nákladová efektívnosť:Zapojenie zbernice CAN môže znížiť celkové výrobné náklady v porovnaní s tradičnými metódami zapojenia.
Využitím kabeláže zbernice CAN dosahujú moderné vozidlá efektívnu komunikáciu medzi rôznymi ECU, čo umožňuje sofistikované funkcie vo vozidle, vylepšené bezpečnostné systémy a celkovo lepší výkon vozidla.