Kako radi OBC-ova CAN sabirnica?

OBC-ova CAN magistrala koristi diferencijalni signal sa dva logička stanja i cikličkom provjerom redundanse (CRC) za slanje poruka. To je komunikacijski protokol bez gubitaka podataka. Čvorovi 1-3 šalju tok bitova koji predstavljaju identifikatore poruke i prioritet. Svaki od ovih čvorova šalje dominantni i recesivni bit. Dominantni bit je sljedeći bit na sabirnici, dok je recesivni bit treći bit na sabirnici.
| OBC-ova CAN magistrala koristi diferencijalni signal sa dva logička stanja |
OBC/EPS ploča koristi diferencijalni signal sa dva logička stanja za povezivanje sa CAN magistralom na zadnjoj ploči vozila. CPLD upravlja različitim digitalnim interfejsima na OBC/EPS ploči. Zatim usmjerava tok podataka na tabele misije. CPLD je programiran da bude sljedbenik napona, što znači da se logički nivo izlaznog pina poklapa sa odgovarajućim uparenim logičkim stanjem ulaznog pina.
CAN sabirnica je serijski komunikacijski protokol niske razine koji koristi diferencijalne signale za komunikaciju s različitim uređajima. Za rad u CAN mreži, mikrokontroler sa CAN kontrolerom i primopredajnikom povezanim sa magistralom obrađuje jednostrani ili diferencijalni signal. Na primjer, CAN sabirnica šalje signal D plus low i vraća ga na isti nivo kao i D-.
Važeći CAN okvir je predstavljen sa dva bita, koja se nazivaju dominantnim i recesivnim. Dominantni bit je logički 0, a recesivni bit je logički. Čvorovi koji prime važeći CAN okvir će poslati dominantnu poruku ostalim čvorovima, koji će potvrditi prijenos. Ako prijemni čvorovi prime recesivnu poruku, oni će je poslati natrag čvoru za odašiljanje. Na ovaj način, CAN okvir se može ponovo prenijeti sve dok samo jedan čvor ne ostane u prijenosu.
| CAN koristi vremenski sinkronizirani čvor zaposlati aporuka |
CAN poruka sadrži identifikator poruke, broj koji se koristi za razlikovanje jedne poruke od druge na magistrali. Identifikator poruke je dugačak 11 bita (Standard CAN) i počinje identifikatorom. Nakon što je poruka emitovana, svaki prenosni čvor uspoređuje primljenu vrijednost sa vrijednošću emitiranja. Ovaj proces se naziva arbitraža i osigurava da se poruka neće izgubiti.
CAN poruke kreira i šalje čvor koji je vremenski sinkroniziran kako bi se izbjegle kolizije. Ovaj čvor je poznat kao glavni i slave čvor. Svaki od ovih čvorova može slati ili primati poruke i može promijeniti stanje drugih uređaja na magistrali. Danas mnoga vozila koriste kombinaciju dvije ili više sabirnica podataka.
CAN poruke nemaju eksplicitnu adresu. CAN kontroleri presreću sav promet na CAN magistrali i određuju je li poruka zanimljiva ili ne. Budući da CAN poruke ne sadrže adresu, nazivaju se "adresiranim sadržajem". Uobičajene adrese poruka bi glasile "Evo poruke za čvor X." Nasuprot tome, poruka adresirana na sadržaj bi glasila "Evo CAN poruke koja sadrži podatke označene X".
| CAN koristi cikličku provjeru redundancije (CRC) |
CRC je proces koji se koristi za otkrivanje nedosljednosti u poruci. Izračunava se na osnovu skupa bajtova podataka i dodaje se dolaznoj poruci. Prijemnik podataka tada procjenjuje vrijednost provjere korištenjem polinomskog dijeljenja da bi utvrdio postoji li greška. Ako postoji, šalje se negativna potvrda.
U CAN sabirnici, ova procedura je poznata kao ciklička provjera redundancije (CRCR). Koristi se za otkrivanje grešaka i osiguravanje pouzdane komunikacije. Svaka poruka ima identifikator poruke, koji se naziva identifikator poruke. Ovaj broj može biti 11 bita za standardni CAN, ili 17 bita za CAN FD. Postoje i recesivni i dominantni bitovi.
Ciklična provjera redundancije je matematički algoritam koji otkriva greške i slučajne promjene u komunikacijskim kanalima. CRC koristi polinom generatora koji je dostupan i kod pošiljaoca i kod primaoca. Generirana vrijednost je podijeljena ključem koji je dostupan i kod pošiljatelja i kod primatelja. Ostatak dijeljenja je vrijednost kontrolne sume.
| OBC-ova CAN magistrala je bez gubitaka |
CAN, ili Controller Area Network, je komunikacijski standard koji koristi automobilska industrija. CAN se sastoji od mreže čvorova, od kojih svaki komunicira s drugima. Ovi čvorovi mogu dijeliti informacije s jednog dijela automobila na drugi. Podaci se mogu slati i primati bez gubitka.
Rukovanje greškama na CAN sabirnici smanjuje zastoj sabirnice dozvoljavajući sistemu da otkrije pogrešne CAN okvire i spreči dalji prenos. Osim toga, CAN čvorovi će automatski otkriti problematične CAN okvire i promijeniti stanje u skladu s tim. Na taj način sprečava se širenje CAN grešaka na druge čvorove i izazivanje zastoja sabirnice.
CAN protokol je dizajniran za komunikaciju velike brzine između kritičnih podsistema. Zbog toga mora imati visoke stope ažuriranja i visoku tačnost podataka. CAN 2.0 je dizajniran da ispuni ove zahtjeve. OBC-ova CAN magistrala podržava raspon brzina prijenosa od 8 Mbps do 1 gigabita u sekundi.
Šta ako vaši punjači imaju CAN sabirnicu?
Ugrađeni punjači često koriste CAN sabirnicu za komunikaciju sa podatkovnom mrežom punjača. Da bi se ovaj komunikacijski vod zaštitio od elektrostatičkog pražnjenja (ESD) i prolaznih napona (ESV), kontrolna jedinica punjača mora imati ugrađenu ESD i prolaznu zaštitu. U mnogim slučajevima, jedna komponenta može pružiti ove funkcije. Jedan od najefikasnijih načina da se to postigne je korištenje dvolinijskog TVS diodnog niza. Ove diode imaju minimalni kapacitet i ne degradiraju I/O stanja predajnika/prijemnika.
Ugrađeni punjač nije crna kutija. U većini slučajeva je integrisan sa sistemom upravljanja baterijom i povezan preko CAN magistrale. Dizajn i struktura električnih vozila je složen, a punjač se mora uklopiti u dizajn i biti u interakciji s drugim električnim komponentama. Također je moguće da druga električna oprema na vozilu može uzrokovati emisione i vodljive smetnje.
Kada birate ugrađeni punjač, morate odlučiti koji tip kontrole vam je potreban.Summit Chargersobično su dizajnirani da podržavaju ili on/off signal ili CAN bus interfejs. Obično su ovi punjači programirani da podržavaju samo jednu od ovih metoda, ali ih možete lako reprogramirati da podržavaju i CAN i CANbus. Za najbolje performanse i sigurnost, odaberite algoritam punjenja koji je blizu konstantne struje i napona malo većeg od maksimalnog napona paketa. Ovaj algoritam punjenja je dizajniran da vam pruži rezervnu kopiju u slučaju kvara baterije.


