Controller Area Network (CAN) - стандарт мереж, які об'єднують контролери, датчики, виконавчі та інші пристрої.
CAN BUS представляє з себе стандарт, який був розроблений компанією Robert Bosch GmbH в 1983р. для застосування в області автомобільної електроніки і автоматики. Стандарт CAN2.0 описує канальний рівень передачі даних на шині з типом доступу CSMA / CD + AMP (Carrier-Sense, Multiple-Access protocol with Collision Detection and Arbitration on Message Priority).
CSMA означає, що кожен абонент мережі перш ніж почати передачу, чекає певний період неактивності на шині. CD + AMP означає, що колізії на шині вирішуються за допомогою арбітражу, заснованому на пріоритеті повідомлення. При цьому абонент, що передає повідомлення з найбільшим пріоритетом, продовжує передачу. Таке рішення дозволяє максимально ефективно використовувати пропускну здатність CAN шини.
Передача даних в CAN інтерфейсі
Інформація передається повідомленнями (кадрами). Кадр містить:
- Дані (0-8 байт). Вміст визначається протоколом більш високого рівня (унікальний або один зі стандартних: ARINC 825, CANopen, CAN Kingdom, DeviceNet, SAE J1939 і інших). Не містить даних тільки кадр запиту. У відповідь на запит абоненти, які мають дані на передачу з таким же ідентифікатором, що і запит, повинні почати відправку даних.
- Контрольна сума (2 байта), що обчислюється за алгоритмом CRC-16. Кожен абонент проводить перевірку контрольної суми всіх повідомлень, переданих через мережу. Незалежно від того, чи приймає він дане повідомлення (пройшло воно вхідний фільтр) чи ні.
- Підтвердження. Кожен абонент, який прийняв повідомлення без помилок, виставляє біт підтвердження прийому.
- Службові біти і міжкадровий інтервал.
Специфіка топології CAN шини
Стандартний алгоритм виявлення та обробки помилок, який повинен бути реалізований кожним абонентом мережі, дозволяє виключати з обміну аварійних абонентів (неправильно підключених або сконфигурированних) і продовжувати роботу.
Фізичний рівень кожного абонента мережі містить ФАПЧ, який використовується для підстроювання різниці тактових генераторів швидкостей передачі абонентами, часу поширення сигналу. При роботі на незбалансованих, зашумлений лініях додатково може застосовуватися ФНЧ.
CAN інтерфейс придбав популярність завдяки своїй надійності, простоті і гнучкості. На основі CAN можна організувати просту в реалізації, не дорогу мережу датчиків, виконавчих механізмів і контролерів, що володіє всіма перевагами стандарту. З використанням протоколів більш високого рівня можна побудувати системи реального часу для зв'язку блоків управління, реалізувати алгоритми управління мережею з великим числом абонентів, шлюзи з іншими мережами CAN.
Стандарт набув широкого поширення і застосування в автомобільній, залізничній, промисловій автоматиці, а також у військовій техніці. Контролер CAN інтерфейсу "on-chip" мають багато мікроконтролери та мікропроцесори для вбудованих систем.
Плати з інтерфейсом CAN Bus для шини PCI Express компанії "Новомар"
Модулі mPCIe-CAN в форматі Mini PCI Express повністю задовольняють вимогам стандартів CAN2.0A, CAN2.0B, ISO 11898-1, ISO 11898-2, ISO 11898-3. Контролери CAN шини мають кошти реалізації для прикладного ПО стандарту ISO 11898-4 та інших промислових стандартів на основі CAN.
Компанії "Новомар" вдалося забезпечити ряд унікальних особливостей, зберігши при цьому стандартні габарити плат формату mini PCIe:
- два незалежних інтерфейсу CAN-Bus;
- гальванічна ізоляція кожного інтерфейсу;
- багаторівневий захист від аварій на лінії;
- опціональний фільтр ФНЧ;
- опциональное терминирование кожної CAN мережі резистором 100 Ом.