Интерфейсы терминала

Интерфейс CAN-bus обеспечивает высокий уровень защиты данных от повреждения даже при работе в сложных условиях (сильные помехи), при этом достигается достаточно большая скорость передачи данных (до 1 Mбит/с).

Высокая степень и надежности сети благодаря развитым механизмам обнаружения и исправления ошибок, самоизоляции неисправных узлов, нечувствительность к высокому уровню электромагнитных помех обеспечивает сети широчайшую сферу применения.

Шина CAN-bus представляет собой двухпроводной интерфейс, имеющий линейную сетевую структуру, к которому подключаются устройства. На концах линии установлены резисторы (терминаторы) сопротивлением 120 Ом в соответствии с рисунком 1.4. Сигнал передается по двум линиям can_high (CANH) и can_low (CANL). Логический 0 регистрируется когда на can_high сигнал выше чем на can_low. Логическая единица в обратном случае.

Рисунок 1.4 - Схема подключения к интерфейсу CAN-bus

Подключение устройств имеет структуру, показанную на рисунке 1.5. В его состав обязательно входит CAN контроллер, отвечающий за организацию интерфейса и CAN трансивер, отвечающий за прием и передачу данных. Обмен данными между трансивером и контроллером идет по последовательному интерфейсу (сигналы Tx, Rx).

Рисунок 1.5 - Внутренняя структура устройства

Дифференциальный режим передачи позволяет эффективно бороться с сильными электромагнитными помехами. Это достигается за счет того, что электромагнитный импульс воздействует на обе линии данных (CANH и CANL). Уровень сигнала в них меняется, но разница остается постоянной.

Быстродействие CAN сети достигается благодаря механизму недеструктивного арбитража шины посредством сравнения бит конкурирующих сообщений. Т.е. если случится так, что одновременно начнут передачу несколько контроллеров, то каждый из них сравнивает бит, который собирается передать на шину с битом, который пытается передать на шину конкурирующий контроллер. Если значения этих битов равны оба контроллера пытаются передать следующий бит. И так происходит до тех пор пока значения передаваемых битов не окажутся различными. Теперь контроллер, который передавал логический ноль (более приоритетный сигнал) будет продолжать передачу, а другой контроллер прервёт свою передачу до того времени пока шина вновь не освободится. Конечно, если шина в данный момент занята, то контроллер не начнет передачу до момента её освобождения.

Эта спецификация CAN исходит из предположения, что все CAN контроллеры принимают сигналы с шины одновременно. Т.е. в одно и то же время один и тот же бит принимается всеми контроллерами в сети. С одной стороны такое положение вещей делает возможным побитовый арбитраж, а с другой стороны ограничивает длину CAN-bus. Сигнал распространяется по CAN-bus с огромной, но конечной, скоростью и для правильной работы CAN нужно, чтобы все контроллеры "услышали" его почти одновременно. Почти, потому что каждый контроллер принимает бит в течение определённого промежутка времени, отсчитываемого системным часам. Таким образом, чем выше скорость передачи данных, тем меньшая длина CAN-bus возможна.

Стандартом регламентировано несколько значений для скорости передачи данных. Максимальная скорость сети CAN в соответствие с протоколом равна 1 Mбит/с. При скорости в 1 Mбит/c максимальная длина кабеля равна примерно 40 м. Ограничение на длину кабеля связано с конечной скоростью распространения сигнала и механизмом побитового арбитража (во время арбитража все узлы сети должны получать текущий бит передачи одновременно, т.е. сигнал должен успеть распространится по всему кабелю за единичный отсчет времени в сети).

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другое по теме:

Информационная электроника
Тема реферата «Информационная электроника» по дисциплине «Промышленная электроника». Разработка информационных средств производилась структурами, для которых промышленные устройства были побочным продуктом, о ...

Разработка контроллера управления последовательным портом
По определению интерфейс представляет собой совокупность унифицированных аппаратных, программных, конструктивных средств, необходимых для реализации алгоритмов взаимодействия различных функциональных блоков микр ...

©  www.techvarious.ru - 2020