1. CAN Bus-arkitektur:
- CAN-bussen er implementeret ved hjælp af et snoet par ledninger kaldet CAN High (CAN-H) og CAN Low (CAN-L). Disse ledninger danner den fysiske kommunikationskanal, hvorigennem beskeder transmitteres.
- CAN-H-ledningen bærer differentialsignalet svarende til et logisk "1", mens CAN-L bærer et logisk "0".
- Alle ECU'er forbundet til CAN-bussen er noder på netværket, hver med en unik identifikator kaldet Node ID.
2. Meddelelsesformat:
- CAN-meddelelser består af en række bits, der følger et bestemt format. Hver besked indeholder følgende oplysninger:
- Start af ramme (SOF):Angiver begyndelsen af en besked.
- Identifikator (ID):Identificerer meddelelsens type og prioritet.
- Data Length Code (DLC):Specificerer antallet af databytes i meddelelsen.
- Datafelt:Indeholder de faktiske data, der transmitteres af ECU'en.
- Cyclic Redundancy Check (CRC):Sikrer meddelelsens integritet ved at detektere fejl under transmissionen.
- End of frame (EOF):Angiver slutningen af en meddelelse.
3. Meddelelsesudsendelse og -modtagelse:
- Når en ECU har data at sende, udsender den beskeden på CAN-bussen. Beskeden transmitteres differentielt med en fast bithastighed, typisk 1 Mbps eller højere.
- Alle ECU'er, der er tilsluttet CAN-netværket, modtager den udsendte besked. Hver ECU evaluerer derefter meddelelsens ID for at afgøre, om den er relevant for dens funktion eller ej.
- Hvis en ECU's node-id matcher meddelelses-id'et eller er en modtager af de udsendte data, behandler og bruger den den modtagne information i overensstemmelse hermed.
4. Undgå kollision:
- CAN-bus bruger en Carrier Sense Multiple Access med Collision Avoidance (CSMA/CA) mekanisme til at forhindre meddelelseskollisioner. Det betyder, at en ECU, der forsøger at sende en besked, først kontrollerer, om CAN-bussen er optaget (har et højt niveau på CAN-H). Hvis den er optaget, venter ECU en kort periode, før den prøver igen.
- Denne kollisionsundgåelsesmekanisme sikrer, at kun én ECU sender ad gangen, og opretholder integriteten af datakommunikation på netværket.
5. Fejlhåndtering:
- CAN omfatter også mekanismer til fejldetektion og håndtering. Hver meddelelse indeholder en kontrolsum til fejlkontrol, og differentialsignaleringen hjælper med at detektere transmissionsfejl.
- Hvis en ECU registrerer en fejl, kan den sende en fejlmeddelelse eller træffe korrigerende foranstaltninger, såsom at anmode om beskeden igen eller nulstille netværket.
6. Fordele:
- CAN bus tilbyder flere fordele i forhold til traditionelle ledningssystemer, såsom:
- Reduceret ledningskompleksitet:Det eliminerer behovet for omfattende punkt-til-punkt ledninger mellem ECU'er.
- Forbedret pålidelighed:Funktionerne til differentialsignalering og fejlhåndtering sikrer pålidelig datatransmission.
- Fleksibilitet:Tilføjelse af nye ECU'er eller sensorer til netværket er relativt nemt med CAN-bus.
- Omkostningseffektivitet:CAN-bus ledninger kan reducere de samlede produktionsomkostninger sammenlignet med traditionelle ledningsmetoder.
Ved at bruge CAN-bus-ledninger opnår moderne køretøjer effektiv kommunikation mellem forskellige ECU'er, hvilket muliggør sofistikerede funktioner i bilen, forbedrede sikkerhedssystemer og generelt forbedret køretøjsydelse.