Controller Area Network

CAN ( Controller Area Network -   síť kontrolérů) je průmyslový síťový standard zaměřený především na spojení různých akčních členů a senzorů do jedné sítě. Režim přenosu - sériový, broadcast, paket.

CAN byl vyvinut společností Robert Bosch GmbH v polovině osmdesátých let a je nyní široce používán v průmyslové automatizaci, technologii domácí automatizace (smart home) , automobilovém průmyslu a mnoha dalších oblastech. Standard pro automatizaci automobilů.

Popis standardu

Bosch CAN standard přímo definuje přenos izolovaně od fyzické vrstvy – může to být cokoliv, například rádiový kanál nebo optická vlákna . V praxi však síť CAN obvykle znamená síť sběrnicové topologie s fyzickou vrstvou ve formě diferenciálního páru , definovanou v normě ISO 11898 . Přenos je prováděn pomocí rámců, které jsou přijímány všemi uzly sítě. Pro přístup ke sběrnici jsou vyráběny specializované čipy - ovladače sběrnice CAN .

Obecné informace

CAN je synchronní sběrnice s přístupovým typem Collision Resolving ( CR , Collision Resolving), která na rozdíl od sítí Collision Detect ( CD , detekce kolize) ( Ethernet ) deterministicky (priorita) poskytuje přístup k přenosu zpráv, což je cenné zejména pro řízení průmyslových sítí (fieldbus). Přenos se provádí v rámcích . Užitná zátěž v rámci se skládá z identifikátoru 11 bitů (standardní formát) nebo 29 bitů (rozšířený formát, nadmnožina předchozího) a datového pole o délce 0 až 8 bajtů. Identifikátor vypovídá o obsahu paketu a používá se k určení priority při pokusu o současné vysílání několika síťovými uzly.

Recesivní a dominantní bity

Abychom abstrahovali od přenosového média, specifikace CAN se vyhýbá popisu datových bitů jako "0" a "1". Místo toho se používají termíny "recesivní" bit a "dominantní" bit, což znamená, že pokud jeden síťový uzel vysílá recesivní bit a jiný dominantní bit, dominantní bit bude přijat. Například při implementaci fyzické vrstvy na rádiovém kanálu nepřítomnost signálu znamená recesivní bit a přítomnost znamená dominantní; zatímco v typické implementaci drátové sítě se recesivní vyskytuje v přítomnosti signálu a dominanta v nepřítomnosti. Síťový standard vyžaduje od „fyzické vrstvy“ ve skutečnosti pouze jednu podmínku: aby dominantní bit mohl potlačit ten recesivní, ale ne naopak. Například u optického vlákna by měl dominantní bit odpovídat „světlu“ a recesivní bit by měl odpovídat „tmě“. V elektrickém vodiči to může být takto: recesivní stav - vysoké napětí na vedení (ze zdroje s vysokým vnitřním odporem ), dominantní - nízké napětí (dominantní síťový uzel "stáhne" vedení k zemi). Pokud je linka v recesivním stavu, může ji kterýkoli síťový uzel převést do dominantního stavu (rozsvícením světla ve vláknu nebo zkratováním vysokého napětí). Naopak to nejde (nelze zapnout tmu).

Typy rámů

• Datový rámec (datový rámec) - přenáší data;
• Rámec vzdáleného požadavku (vzdálený rámec) - slouží k vyžádání přenosu datového rámce se stejným identifikátorem;
• Přetížení rámce - poskytuje mezeru mezi daty nebo rámce požadavků;
• Chybový rámec – odeslaný uzlem, který detekoval chybu v síti.

Data a rámce požadavků jsou odděleny od předchozích rámců mezerou mezi snímky .

Formát rámečku