1. CAN Bus-arkitektur:
- CAN-bussen implementeras med hjälp av ett tvinnat par av ledningar som kallas CAN High (CAN-H) och CAN Low (CAN-L). Dessa ledningar bildar den fysiska kommunikationskanalen genom vilken meddelanden sänds.
- CAN-H-tråden bär differentialsignalen som motsvarar en logisk "1", medan CAN-L bär en logisk "0".
- Alla ECU:er som är anslutna till CAN-bussen är noder på nätverket, var och en med en unik identifierare som kallas Node ID.
2. Meddelandeformat:
- CAN-meddelanden består av en serie bitar som följer ett specifikt format. Varje meddelande innehåller följande information:
- Start av bildruta (SOF):Indikerar början av ett meddelande.
- Identifierare (ID):Identifierar typen och prioritet för meddelandet.
- Data Length Code (DLC):Anger antalet databyte i meddelandet.
- Datafält:Innehåller de faktiska data som överförs av ECU:n.
- Cyklisk redundanskontroll (CRC):Säkerställer meddelandeintegritet genom att upptäcka fel under överföring.
- End of frame (EOF):Anger slutet på ett meddelande.
3. Meddelandesändning och mottagning:
- När en ECU har data att överföra, sänder den meddelandet på CAN-bussen. Meddelandet sänds differentiellt med en fast bithastighet, vanligtvis 1 Mbps eller högre.
- Alla ECU:er anslutna till CAN-nätverket tar emot det utsända meddelandet. Varje ECU utvärderar sedan meddelandets ID för att avgöra om det är relevant för dess funktion eller inte.
- Om en ECU:s nod-ID matchar meddelande-ID eller är en mottagare av den utsända data, bearbetar och använder den den mottagna informationen i enlighet därmed.
4. Undvik kollision:
- CAN-bussen använder en Carrier Sense Multiple Access med Collision Avoidance (CSMA/CA) mekanism för att förhindra meddelandekollisioner. Detta innebär att en ECU som försöker sända ett meddelande först kontrollerar om CAN-bussen är upptagen (har en hög nivå på CAN-H). Om den är upptagen, väntar ECU:n en kort stund innan den försöker igen.
- Denna mekanism för att undvika kollisioner säkerställer att endast en ECU sänder åt gången, vilket bibehåller integriteten för datakommunikationen på nätverket.
5. Felhantering:
– CAN inkluderar även mekanismer för feldetektering och hantering. Varje meddelande innehåller en kontrollsumma för felkontroll, och differentialsignaleringen hjälper till att upptäcka överföringsfel.
- Om en ECU upptäcker ett fel kan den skicka ett felmeddelande eller vidta korrigerande åtgärder, som att återbeställa meddelandet eller återställa nätverket.
6. Fördelar:
- CAN-bus erbjuder flera fördelar jämfört med traditionella ledningssystem, såsom:
- Minskad ledningskomplexitet:Det eliminerar behovet av omfattande punkt-till-punkt-ledningar mellan ECU:er.
- Förbättrad tillförlitlighet:Funktionerna för differentialsignalering och felhantering säkerställer tillförlitlig dataöverföring.
- Flexibilitet:Att lägga till nya ECU:er eller sensorer till nätverket är relativt enkelt med CAN-buss.
- Kostnadseffektivitet:CAN-buskabeldragning kan minska de totala produktionskostnaderna jämfört med traditionella kabeldragningsmetoder.
Genom att använda CAN-bussledningar uppnår moderna fordon effektiv kommunikation mellan olika ECU:er, vilket möjliggör sofistikerade funktioner i bilen, förbättrade säkerhetssystem och övergripande förbättrad fordonsprestanda.