اتوبوس CAN

فاعل، موضوع:

مقدمه
چندین شبکه در یک ماشین
شبکه CAN با گره ها
انواع مختلف سرعت CAN
سیگنال های اتوبوس CAN
سرعت ها و سطوح ولتاژ
ساختار پیام گذرگاه CAN یک شناسه (استاندارد) 11 بیتی
ساختار پیام گذرگاه CAN یک شناسه 28 بیتی (بسط یافته).
تشخیص خطا با استفاده از جداکننده‌های Bitstuffing و CRC & ACK
سیم کشی جفت پیچ خورده
مقاومت های پایانی
دروازه
اندازه گیری در اتوبوس CAN

معرفی:
وسایل نقلیه مدرن مملو از وسایل الکترونیکی هستند. واحدهای کنترل داده ها را از حسگرها و محرک های کنترل جمع آوری و پردازش می کنند. ECU های مختلف اغلب از داده های یکسانی استفاده می کنند: dسنسور موقعیت پدال گاز موقعیت پدال گاز را ثبت می کند. این سیگنال مستقیماً از طریق سیم کشی به ECU موتور ارسال می شود. ECU موتور تنها ECU نیست که از این سیگنال استفاده می کند:

ECU موتور از سیگنال سنسور موقعیت پدال گاز برای کنترل سوپاپ گاز استفاده می کند، هنگام شتاب گیری برای غنی سازی شتاب با فعال کردن انژکتورها برای مدت طولانی تر، تنظیم زمان جرقه و در صورت لزوم. تنظیم ضایعات یا VGT توربو را کنترل کنید.
ECU گیربکس اتوماتیک از موقعیت پدال گاز برای تعیین زمان تعویض کلاچ ها در گیربکس اتوماتیک استفاده می کند. اگر پدال گاز را کمی فشار دهید، گیربکس اتوماتیک با سرعت کمتری نسبت به زمانی که پدال گاز را تا نیمه فشار دهید، دنده را بالا می برد. با فشردن ناگهانی پدال گاز به سرعت، با تعویض دنده پایین تر و اجازه دادن به موتور برای چرخش بیشتر، "پایین زدن" رخ می دهد.
درجه شتاب در یک پیچ می تواند دلیلی برای ESP-ECU باشد که ESP با کاهش قدرت موتور مداخله کند و در صورت لزوم، برای اعمال ترمز روی یک چرخ در حال چرخش.

در طول مداخله ESP، قدرت موتور با بستن (تا حدی) دریچه گاز و تزریق سوخت کمتر کاهش می یابد. یک چراغ نشانگر نیز در پانل ابزار روشن یا چشمک می زند تا به راننده هشدار دهد که ESP در حال کار است.

موارد فوق به خوبی همکاری بین ECU های مختلف را نشان می دهد. گذرگاه CAN تضمین می کند که ECU ها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و بنابراین می توانند داده ها را با یکدیگر تبادل کنند. CAN مخفف عبارت Controller Area Network است.

در دهه 80، خودروها لوازم جانبی بیشتری دریافت کردند و سازندگان شروع به نصب دستگاه های کنترل کردند. هر تابع یک سیم جداگانه داشت. این منجر به افزایش شدید ضخامت سیم و تعداد اتصالات دوشاخه شد.
دسته سیم های ضخیم این عیب را دارند که پنهان کردن آنها در پشت تزئینات داخلی دشوار است و خطر خرابی به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

با گذرگاه CAN، ECU ها تنها با دو سیم ارتباط برقرار می کنند: CAN-high و CAN-low. تمام ارتباط بین ECU ها از طریق این دو سیم انجام می شود. مندو تصویر بعدی به وضوح نشان می‌دهند که تعداد سیم‌های یک درب هنگام استفاده از گذرگاه CAN به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.

ده ها دستگاه کنترل را می توان به دو سیم باس CAN در گذرگاه CAN متصل کرد. همه دستگاه های کنترل متصل می توانند داده ها را با یکدیگر مبادله کنند.

تصویر زیر یک وسیله نقلیه با یازده دستگاه کنترل را نشان می دهد (که با بلوک های قرمز مشخص شده است). این وسایل کنترلی همگی با دو سیم به یکدیگر متصل می شوند. یک سیم نارنجی و سبز این سیم ها نشان دهنده CAN-high و CAN-low هستند. هر واحد کنترل عملکرد خاص خود را دارد و می تواند از طریق گذرگاه CAN با هر واحد کنترل دیگری در شبکه ارتباط برقرار کند. اطلاعات بیشتر در مورد دستگاه های کنترل را می توان در صفحه یافت دستگاه های کنترل.

1. واحد کنترل نصب میله بکسل
2. واحد کنترل درب RA
3. واحد کنترل درب RV
4. دروازه
5. دستگاه کنترل راحتی
6. واحد کنترل سیستم هشدار
7. تابلوی ابزار
8. واحد کنترل الکترونیکی ستون فرمان
9. واحد کنترل درب LV
10. واحد کنترل درب LA
11. واحد کنترل فاصله پارک

با ورود اتوبوس CAN نیز امکان پذیر است EOBD فراگیرتر. EOBD مخفف European On Board Diagnosis است. EOBD مربوط به انتشار گازهای گلخانه ای است. سنسورهای مختلف در موتور و اگزوز اطلاعات را به ECU منتقل می کنند. اگر مقادیر نادرست وجود داشته باشد (به عنوان مثال، به دلیل احتراق ضعیف)، یک MIL (چراغ نشانگر موتور) روشن می شود. این نشانه این است که ماشین باید خوانده شود. سپس یک تستر تشخیصی باید به دوشاخه OBD متصل شود تا خطاها را بخواند. بر اساس خطا، ECU یک کد خطای هگزا دسیمال را ذخیره کرده است که توسط تستر تشخیصی به عنوان یک کد P یا یک خطا با متن نمایش داده می شود (این مورد بیشتر مربوط به مارک خاص است). برای اطلاعات بیشتر در مورد OBD1، OBD II و EOBD اینجا را کلیک کنید.

چندین شبکه در یک ماشین:
ممکن است چندین شبکه در یک ماشین وجود داشته باشد. تصویر زیر نمای کلی از واحدهای کنترل افسانه ای در شبکه های متعدد BMW سری 3 E90 را نشان می دهد.

شبکه های K-CAN، PT-CAN و F-CAN در تصویر بالا در زیر CAN bus قرار می گیرند. تفاوت ها در سرعت ها، سطوح ولتاژ و کاربردها هستند. اگرچه PowerTrain-CAN و F-CAN سرعت و ولتاژ یکسانی دارند، تفاوت این است که PT-CAN برای کنترل موتور و گیربکس استفاده می شود و F-CAN شامل واحدهای کنترل شاسی است.

CAN با دستگاه های کنترلی شبکه می شود
شبکه گذرگاه CAN شامل دستگاه های کنترلی است که به سخت افزار و نرم افزار برای دریافت، پردازش و ارسال پیام مجهز هستند. سیم CAN-high و سیم CAN-low برای انتقال داده استفاده می شود. در تصویر زیر، CAN-High به رنگ قرمز و CAN-Low به رنگ آبی است.
دستگاه های کنترل (که واحدهای کنترل یا گره نیز نامیده می شوند) به این سیم ها متصل می شوند. همه دستگاه های کنترلی هم می توانند اطلاعات را ارسال و هم دریافت کنند. نمونه ای از شبکه، سیستم CAN bus در داخل خودرو است. در اینجا، دستگاه های کنترل مختلف را می توان به یک سیستم اتوبوس متصل کرد.

به عنوان مثال، ما یک دوربین معکوس (گره 5) را انتخاب می کنیم که به روز شده است. این دوربین در نزدیکی نگهدارنده پلاک یا دستگیره نصب می شود. سیم کشی CAN در هر جای داخلی وصل می شود. شرط این است که گره دوربین دارای شناسه صحیح (از پیش برنامه ریزی شده توسط سازنده) باشد زیرا سایر دستگاه های کنترل باید آن را تشخیص دهند. اگر دوربین در رادیوی پشتیبانی شده ثبت شده باشد، تصویر بلافاصله قابل مشاهده است.
پس از برنامه نویسی نرم افزار، رادیو سیگنالی از گیربکس دریافت می کند که دنده عقب انتخاب شده است. در آن لحظه رادیو به تصویر دوربین معکوس تغییر می کند. لحظه ای که اولین دنده (جلو) انتخاب می شود، تصویر دوباره خاموش می شود. همه اینها به لطف انتقال داده های سیستم CAN bus است.

تجهیزات پشتیبانی نشده (به عنوان مثال با یک شناسه نادرست) می تواند مشکلاتی ایجاد کند. اگر پیام‌هایی را ارسال کند که توسط سایر دستگاه‌های کنترل شناسایی نشود، یک پیام خطا ایجاد می‌شود. این نوع تجهیزات همچنین می تواند اطمینان حاصل کند که باس CAN پس از خاموش شدن احتراق فعال باقی می ماند. سپس خودرو به حالت خواب نمی رود، که باعث می شود باتری به سرعت تخلیه شود. سپس یکی وجود دارد مصرف کننده مخفی

سیگنال های اتوبوس CAN:
سیستم CAN bus از اصل پخش استفاده می کند. یک فرستنده پیامی را در گذرگاه CAN قرار می دهد. هر گره در همان اتوبوس پیام را دریافت می کند. با این حال، فرستنده در پیام نشان می دهد که پیام برای کدام گره ها در نظر گرفته شده است. همه گره ها پیام را دریافت می کنند و بازخورد ارائه می دهند (در ادامه در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم داد). گره هایی که پیام برای آنها در نظر گرفته نشده است، این را تشخیص می دهند و آن را نادیده می گیرند.

سیگنال باس CAN از ولتاژ CAN بالا و CAN ولتاژ پایین تشکیل شده است. تصویر زیر قرمز CAN-بالا و CAN-کم آبی را نشان می دهد. سیگنال های بالا و پایین یکسان هستند، اما از یکدیگر منعکس شده اند. هنگامی که باس غالب می شود، ولتاژ CAN-high از 2,5 به 3,5 ولت افزایش می یابد و CAN-low از 2,5 به 1,5 ولت کاهش می یابد. در حالت مغلوب (در حالت استراحت) هر دو ولتاژ 2,5 ولت هستند.

تصویر بالا نمونه ای از اندازه گیری با اسیلوسکوپ را نشان می دهد. به وضوح می توان دید که هر دو ولتاژ فقط در تصویر آینه ای با یکدیگر یکسان هستند. در نهایت، اختلاف ولتاژ در ناحیه فعال (غالب) 2 ولت است. این به تفاوت بین 1,5 و 3,5 ولت اشاره دارد. اختلاف 2 ولت 0 (غالب) و اختلاف 0 ولت 1 (مغلوب) در نظر گرفته می شود.

اگر یک گره (فرستنده) بخواهد کد باینری "0 0 1 0 1 1 0 1" را ارسال کند، ولتاژهای ذکر شده را به CAN-High و CAN-Low اعمال می کند (به مثال بالا مراجعه کنید). گره دریافت کننده دوباره این ولتاژها را به عنوان یک کد باینری می بیند و سپس آنها را به یک کد هگزادسیمال تبدیل می کند. کد باینری مذکور از هگزادسیمال به دوبعدی تبدیل می شود.

برای تبدیل باینری به هگزادسیمال به راحتی می توان یک جدول از 8 جعبه با یک خط ضخیم در وسط رسم کرد. کادرهای سمت راست را 1، 2، 4 و 8 نامگذاری کنید (اعداد قرمز رنگ را در تصویر ببینید). سپس این کار را در سمت چپ نیز انجام دهید. اعدادی را که دارای 1 در کد باینری بالای آنها هستند بنویسید. در سمت چپ فقط 2 است، در سمت راست 8، 4 و 1 است. هگزادسیمال از 13 به A، 2 = B، 10 = C، 11 = D تغییر می کند. این در نهایت باعث 12 بعدی می شود.

اطلاعات بیشتر در مورد تبدیل از باینری به (هگزا) اعشاری و بالعکس را می توانید در صفحه پیدا کنید باینری، اعشاری و هگزادسیمال. مثال های واضح در اینجا به تفصیل شرح داده شده است.

سرعت ها و سطوح ولتاژ:
در وسایل نقلیه می توانیم با شبکه های CAN باس با سرعت های مختلف مواجه شویم:

سرعت بالا: ECU های مربوط به درایو، از جمله الکترونیک موتور، گیربکس، ABS/ESP، EBS (وسایل نقلیه تجاری).
سرعت متوسط یا کم: وسایل الکترونیکی داخلی مانند پانل ابزار، رادیو، کنترل آب و هوا، ترمز دستی، یدک کش.

دو تصویر زیر سیگنال های CAN-high و CAN-low اتوبوس پرسرعت CAN را نشان می دهد. در حالت استراحت، ولتاژ هر دو سیگنال 2,5 ولت است. برای ارسال پیام، CAN high از 2,5 به 3,5 ولت و CAN low از 2,5 به 1,5 ولت کاهش می یابد.

در زیر می توانید دوباره سیگنال سرعت بالای CAN را مشاهده کنید که اکنون بزرگنمایی شده است (50 میکروثانیه در هر بخش)، که در آن محدوده سیگنال فوق روی 200 میکرو ثانیه در هر تقسیم تنظیم شده است.

در الکترونیک راحت، سرعت بالای ارتباط اهمیت کمتری دارد. مشخصه باس CAN با سرعت متوسط یا کم، سطوح ولتاژ در حالت استراحت و هنگام تولید پیام به شرح زیر است:

CAN-high در حالت استراحت 5 ولت است و به 1 ولت کاهش می یابد.
CAN-low در حالت استراحت 0 ولت است و تا 4 ولت افزایش می یابد.

در طول اندازه گیری که در آن خطوط صفر کانال های A و B در یک ارتفاع قرار می گیرند، می توان دید که ولتاژها "به یکدیگر لغزنده" شده اند. این کار خواندن خلوص سیگنال های بالا و پایین CAN را دشوار می کند.

برای ارزیابی خلوص پیام ها، توصیه می شود خطوط صفر را جابجا کنید. در تصویر زیر، خط صفر کانال A به پایین و کانال B به بالا منتقل شده است. این بدان معنی است که سیگنال های تصویر شده از هم جدا شده اند و پیشرفت واضح تری از ولتاژها دیده می شود.

ساختار پیام گذرگاه CAN یک شناسه (استاندارد) 11 بیتی:
ساختار یک پیام گذرگاه CAN همیشه بر اساس تصویر زیر است. تفاوت هایی در ساختار وجود دارد. به عنوان مثال، فیلد ARB و CTRL یک شناسه 11 بیتی و یک شناسه 29 بیتی متفاوت است. اطلاعات زیر مربوط به شناسه 11 بیتی است. برای اطلاع شما، یک شناسه ۲۹ بیتی نسبت به ۱۱ بیت فضای بیشتری برای داده دارد. بیشتر در این مورد بعدا.

ساختار پیام اکنون به سادگی خلاصه می شود و بعداً به تفصیل شرح داده می شود:

SOF:
هر پیام CAN با یک SOF (شروع فریم) شروع می شود. هنگامی که یک گره می خواهد پیامی ارسال کند، یک بیت غالب در گذرگاه قرار می گیرد. باس CAN همیشه در حالت استراحت مغلوب است (1، بنابراین هر دو CAN-High و CAN-Low 2 ولت هستند). بیت غالب (a 0) نشان می دهد که سایر گره ها باید منتظر بمانند تا پیامی ارسال کنند تا کل پیام ارسال شود. تنها پس از IFS (فضای میان قاب) گره بعدی اجازه ارسال پیام خود را دارد. حتی اگر پیام مهمی باشد، نمی توان آن را از دست داد.
هنگامی که 2 گره می خواهند همزمان پیامی را ارسال کنند (که از یکدیگر اطلاعی ندارند) و بنابراین با هم گذرگاه را با قرار دادن 0 مسلط می کنند، ARB (داوری) تعیین می کند که کدام پیام اولویت دارد.

از اینجا به بعد، هر قسمت از پیام CAN bus که مورد بحث قرار می گیرد، آن قسمت را به این تصویر خاکستری اضافه می کند. به این ترتیب سعی می کنم یک دید کلی داشته باشم. پیام با SOF شروع شد.

ARB:
فیلد داوری یک شناسه 11 بیتی از 2 قسمت تشکیل شده است. شناسه و بیت RTR.
مشخص کننده:
فرض کنید 2 گره به طور همزمان گذرگاه CAN را مسلط می کنند، سپس گره ای با کمترین اهمیت پیام منتظر می ماند تا پیام مهم ارسال شود (تا بعد از IFS). شناسه پیام حاوی یک سری صفر و یک است. این اعداد به عمد توسط برنامه نویس به یک پیام اختصاص داده می شوند. شناسه ای که 0 در پیام دارد (غلبه) اولویت بیشتری نسبت به شناسه 1 در پیام (مغلوب) دارد. پیام با 0 ادامه می یابد و پیام با 1 باید منتظر بماند.

هر دو شناسه شروع به ارسال یک پیام 11 بیتی می کنند. با SOF بیت غالب قرار می گیرد. سپس 5 بیت اول هر دو شناسه برابر است (0 1 1 0 1). بیت ششم 6 برای شناسه شماره 2 و 0 برای شناسه اول است. غالب غالب است، بنابراین شناسه 1 پیام نهایی CAN را ایجاد می کند.
شناسه 1 یک عدد 6 را به عنوان بیت ششم قرار می دهد. گرهی که شناسه را ارسال می کند، فقط تشخیص می دهد که 1 گره همزمان در حال ارسال پیام هستند، زمانی که گره دیگری 0 را در گذرگاه قرار می دهد. در این مرحله، شناسه 2 ارسال را متوقف می کند و اکنون به عنوان یک گیرنده رفتار می کند. اگرچه پیامی که با 1 0 1 1 0 شروع می شود در ابتدا به عنوان پیامی در نظر گرفته شده بود که این گره می خواست ارسال کند، اکنون آن را به عنوان پیام دریافتی در نظر می گیرد. سپس گره به کل پیام گوش می دهد و تعیین می کند که آیا کاری با آن انجام دهد یا خیر.

تصویر خاکستری SOF اکنون با ARB گسترش یافته است که از 2 قسمت تشکیل شده است، یعنی شناسه و بیت RTR:

بیت RTR:
آخرین بیت از شناسه 11 بیتی RTR نامیده می شود. این یک بیت درخواست انتقال از راه دور است. این بیت RTR نشان می دهد که یک قاب داده است یا یک فریم راه دور.
0 = قاب داده
1 = قاب از راه دور

یک قاب داده حاوی داده هایی است که به گره هایی که به اطلاعات نیاز دارند ارسال می شود. یک گره همچنین می تواند اطلاعات را درخواست کند. به عنوان مثال دمای مایع خنک کننده در یک زمان معین چقدر است. سپس گره 1 را به عنوان بیت RTR تنظیم می کند زیرا داده را می خواهد.

CTRL:
فیلد کنترل شامل IDE (ضمیمه شناسه)، یک بیت R و DLC است. بیت IDE نشان می دهد که آیا یک شناسه استاندارد (11 بیت) است یا یک شناسه توسعه یافته (29 بیت):
0 = شناسه استاندارد (11 بیت)
1 = شناسه توسعه یافته (29 بیت)

بیت R برای آینده رزرو شده است و اکنون همیشه مغلوب است.

سپس DLC می آید: یک شبکه CAN bus می تواند حداکثر 8 بایت ارسال کند. 1 بیت در 8 بایت وجود دارد، بنابراین در مجموع می توان 64 بیت را طبق پروتکل استاندارد ارسال کرد. فیلد کنترل نشان می دهد که چه مقدار داده ارسال می شود. ارسال یک پیام بزرگ با تمام فیلدهای داده خالی برای یک بیت تایید (1 برای روشن یا 0 برای خاموش) بی معنی خواهد بود. تعداد بایت ها در DLC مناسب (Data Length Code) ذکر شده است. DLC یک تابع در نرم افزار برنامه نویسی است و بنابراین یک مقدار از پیش تعیین شده توسط برنامه نویس است.
فرض کنید 1 بایت در DLC ذکر شده است، سپس 8 بیت ارسال می شود. برای پیام های تایید کوتاه این کافی است.
برای پیام های بسیار گسترده، DLC دارای مقدار حداکثر 8 بایت داده خواهد بود.

مثال دوباره گسترش یافته است. IDE، R و DLC اضافه شده است.

داده ها:
داده های نهایی که باید ارسال شوند در قسمت داده قرار می گیرند. اندازه به مقدار DLC (کد طول داده) بستگی دارد. قبلاً اشاره شد که DLC حداکثر 8 بایت است. هر بایت از 8 بیت تشکیل شده است، بنابراین در کل فیلد داده می تواند از 64 بیت تشکیل شود.

CRC:
چک افزونگی چرخه ای شامل یک محاسبه ریاضی است که همراه با پیام ارسال می شود. گره ارسال کننده کل پیام CAN را تا کنون محاسبه می کند. SOF، ARB، CTRL و DATA. بنابراین CRC محاسبه است. هنگامی که گره دریافت کننده پیام را تا CRC دریافت کرده باشد، محاسبه ریاضی را تا DATA انجام می دهد و آن را با محاسبه در CRC مقایسه می کند. اگر این مورد مطابقت نداشته باشد (به دلیل یک بیت / خطای نادرست) پیام پذیرفته نمی شود و درخواست ارسال مجدد پیام (با حداکثر تعداد مشخصی از تلاش) داده می شود. مثال برای شامل CRC گسترش یافته است.

ACK:
فیلد Acknowledge برای تایید دریافت خدمت می کند. هنگامی که فرستنده پیام را به CRC ارسال کرد، نوعی مکث درج می شود. فرستنده گذرگاه را مغلوب می کند (با 0) و منتظر می ماند تا یک یا چند گره گذرگاه را غالب کنند (1). مهم نیست که یک یا چند گره پیام را دریافت کرده باشند، زیرا اگر یک گره آن را دریافت کرده باشد، با موفقیت ارسال شده است. پس از اینکه گذرگاه با 1 غالب شد، انتقال پیام از سر گرفته می شود.

EDF:
End Of Frame از 7 بیت مغلوب (1 1 1 1 1 1 1 ) تشکیل شده است. این علامت برای تمام واحدهای کنترلی است که پیام به پایان رسیده است.

IFS:
برای جلوگیری از اختلال، همیشه بعد از EOF از فضای بین فریم استفاده می شود. IFS از 11 بیت مغلوب تشکیل شده است. همه گره ها قبل از ارسال پیام منتظر می مانند تا این 11 بیت مغلوب عبور کنند. پس از این 11 بیت مغلوب، برای مثال، 2 گره می توانند همزمان پیام ارسال کنند. سپس ARB (داوری) دوباره بررسی می شود تا مشخص شود کدام پیام دارای بالاترین اولویت است. سپس کل چرخه دوباره شروع می شود.

ساختار پیام گذرگاه CAN یک شناسه 28 بیتی (بسط یافته):
شناسه 11 بیتی در زمانی طراحی شد که خودروها هنوز تعداد زیادی دستگاه کنترل (گره) نداشتند. برنامه نویسان به زودی متوجه شدند که شناسه 11 بیتی برای آنها کافی نیست. این فقط (2^11) = 2048 احتمال دارد. از این تعداد، 2032 ترکیب منحصر به فرد از کد باینری باقی مانده است. اکنون خودروهای مدرن به لطف شناسه 28 بیتی توسعه یافته از کدهای بسیار بیشتری استفاده می کنند. این شناسه توسعه یافته نامیده می شود.
این بدان معنی است که کمتر از (2^29) = 536870912 ترکیب امکان پذیر نیست. این برای آینده بیش از اندازه کافی است.
تعدادی از چیزها در پیام CAN bus تغییر خواهند کرد. هر دو شناسه (استاندارد و توسعه یافته) به جای هم استفاده می شوند. بنابراین پیام CAN نشان می دهد که به کدام گونه مربوط می شود و پس از آن یک پیام طولانی دنبال می شود.
اساس شناسه 11 بیتی استفاده می شود و همچنین به عنوان آماده سازی قبل از خواندن آن عمل می کند. اکنون فقط تغییراتی که پیام در هنگام شناسه 29 بیتی متحمل می شود نشان داده شده است.
SOF (شروع قاب) ثابت می ماند. گره ارسال کننده زمانی که شروع به ارسال پیام می کند، آن را غالب می کند.
این توسط ARB و CTRL که در آن تفاوت ها وجود دارد دنبال می شود.

ARB:
در طول داوری، ابتدا یک شناسه استاندارد 11 بیتی نمایش داده می شود (یعنی بخشی از 29 بیت). بیت RTR (همانطور که با 11 بیت است) به انتهای ARB منتقل می شود. اکنون RTR با SRR جایگزین شده است: (درخواست از راه دور جایگزین). این بیت همیشه مغلوب (1) برای یک شناسه توسعه یافته است.
بعد از بیت SRR، بیت IDE می آید که در شناسه 11 بیتی در CTRL (فیلد کنترل) قرار دارد. اکنون این قسمت از قسمت کنترل حذف شده و در پشت بیت SRR در شناسه توسعه یافته قرار می گیرد.

برای وضوح، تصاویر زیر شناسه استاندارد (11 بیتی) و توسعه یافته (29 بیتی) را نشان می دهد.

بیت IDE مخفف Identifier Extension است. بیت IDE تعیین می کند که آیا یک شناسه استاندارد یا توسعه یافته است.
IDE 0 = استاندارد (شناسه 11 بیتی)
IDE 1 = Extended (شناسه 29 بیتی)

بعد از بیت IDE بقیه شناسه توسعه یافته می آید. بیت های 11 و 18 با هم 29 را می سازند. این ها نمی توانند به عنوان یک کل در پیام قرار گیرند، زیرا پروتکل CAN دیگر درست نیست. اساساً بیت IDE اکنون نشان می دهد که پیام به دو قسمت تقسیم شده است.

CTRL:
بنابراین، فیلد کنترل برای شناسه توسعه یافته تغییر یافته است. بیت IDE به ARB منتقل شده است.
بیت IDE با یک بیت R (یدک) جایگزین می شود. این به طور پیش فرض مغلوب است. به دنبال آن یک بیت R و یک DLC (کد طول داده) وجود دارد که نشان می دهد پیام از چند بایت تشکیل شده است.

یک بار دیگر، فیلدهای کنترل هر دو شناسه 11 بیتی و 29 بیتی نشان داده شده است.

تشخیص خطا با استفاده از Bitstuffing و جداکننده‌های CRC و ACK:
پر کردن کمی:
برای حفظ همگام سازی بهینه بین گره های ارسال و دریافت، پر کردن بیت اعمال می شود. پر کردن بیت به این معنی است که بعد از 5 بیت یکسان یک بیت مخالف اضافه می شود. مقدار بیتی در پیام ارسال شده اولیه تغییر نمی کند، اما یک بیت اضافه می شود.
گیرنده این را تشخیص می دهد. پس از 5 بیت یکسان، گیرنده بیت ششم را پاک می کند (تصویر زیر را ببینید).

پیام اصلی فقط یکی ارسال می شود، اما فرستنده هر بیت ششم یک عدد 6 اضافه می کند. طول پیام به دلیل صفرها افزایش می یابد (اما این طول برای DLC (کد طول داده) محاسبه نمی شود. گیرنده بیت های مخالف (صفرها) را فیلتر می کند و سپس پیام را تنها با یک ها می خواند.

جداکننده‌های CRC و ACK:
جداکننده ها بعد از فیلد CRC و فیلد ACK قرار می گیرند. این مقدار کمی برای فرستنده و گیرنده مشخص است. اگر خطایی در پیام رخ دهد، این مقدار متفاوت خواهد بود. سپس گیرنده مقدار بیت متفاوتی از آنچه انتظار می رود دریافت می کند و پیام را به عنوان اشتباه علامت گذاری می کند. فرستنده پیام را مجددا ارسال خواهد کرد.

سیم کشی جفت پیچ خورده:
کابل های جفت پیچ خورده به عنوان کابل کشی گذرگاه CAN استفاده می شود. سپس کابل CAN-High و CAN-Low همانطور که در تصویر نشان داده شده است به هم می پیچند. به این ترتیب از دخالت خارج جلوگیری می شود. اگر القای چند دهم ولت به یک کابل بیاید، به کابل دیگر نیز می آید. با این حال، تفاوت ولتاژ بین CAN بالا و پایین ثابت باقی می ماند. به این ترتیب عیب برطرف می شود و ECU ها تحت تأثیر آن قرار نمی گیرند.

مقاومت های پایانی:
مقاومت های پایان دهنده در هر شبکه باس CAN پرسرعت استفاده می شود. اینها اغلب در گره های انتهای خط باس CAN (سیم) یا در سیم کشی گنجانده می شوند. این مقاومت ها هر کدام دارای مقاومت 120Ω (اهم) هستند. مقاومت جایگزینی هنگام اندازه گیری مقاومت روی سیم ها 60Ω اندازه گیری می شود.

این مقاومت های پایانی برای سرکوب تداخل کار می کنند. اگر اینها نبودند، بازتاب رخ می داد. سیگنال ولتاژ از طریق سیم باس CAN حرکت می کند، به انتهای آن می رسد و به عقب باز می گردد. از دومی جلوگیری می شود. ولتاژ در مقاومت ثبت می شود. انعکاس می تواند باعث برگشت سیگنال های ولتاژ شود و پیام های ارسالی را تحت تأثیر قرار دهد و متعاقباً باعث اختلال در عملکرد دستگاه های کنترل شود.

دروازه:
ماشین مجهز به شبکه ای از دستگاه های کنترل (گره ها) است. گیت‌وی شبکه‌های مختلف باس CAN (مانند فضای داخلی، موتور/گیربکس و شاسی)، باس MOST و گذرگاه LIN را به هم متصل می‌کند و به همه شبکه‌ها اجازه می‌دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. بنابراین در واقع یک اتصال بین تمام شبکه ها است. تفاوت در سرعت با یک دروازه بی اهمیت است. اینجا را کلیک کنید تا به صفحه ای بروید که در آن عملیات و عملکرد Gateway توضیح داده شده است.

اندازه گیری در اتوبوس CAN:
اغلب از مردم سوال می شود که آیا امکان اندازه گیری گذرگاه CAN وجود دارد یا خیر. این قطعا امکان پذیر است. تشخیص را می توان با اندازه گیری سطوح ولتاژ روی سیم ها و بررسی نمایشگر ولتاژ روی اسیلوسکوپ انجام داد. نحوه انجام اندازه گیری در صفحه توضیح داده شده است اندازه گیری در سیستم CAN bus.

صفحه مرتبط:

اندازه گیری در اتوبوس CAN