CAN шина, что же это такое?

Что такое шина CAN? Я прочитал много информации, но так и не понял. А здесь нашел простое и понятное объяснение, которое может понять даже ребенок. Нет, вы можете не понять...

Принцип работы

В сети CAN все ЭБУ соединены в шину параллельно. Обмен данными происходит в виде коротких пакетов (сообщений).

Сообщения CAN

Каждое сообщение содержит идентификатор, уникальный в пределах сети (например, "температура двигателя 100°C" или "скорость автомобиля 50 км/ч"). Во время передачи все ЭБУ в сети получают сообщение, и каждый из них проверяет идентификатор. Если сообщение имеет отношение к данному ЭБУ, оно обрабатывается, в противном случае игнорируется. Длина идентификатора может составлять 11 или 29 бит.
CAN шина, что же это такое?
Схема подключения ЭБУ к высокоскоростной шине CAN

Арбитраж.

В шине CAN биты 0 и 1 имеют разные названия: уровень приема и доминирующий уровень соответственно; если два разных передатчика одновременно передают уровень приема и доминирующий уровень, то доминирующий уровень будет подавлять уровень приема. Этот механизм подавления обеспечивает арбитраж на шине. Каждый передатчик одновременно читает то, что он передает по шине. Передатчик с более низким приоритетом вынужден освободить шину, поскольку доминирующий уровень того, кто имеет более высокий приоритет, нарушает его передачу. В то же время пакет более высокого уровня остается неизменным. Передатчик, потерявший арбитраж, может повторить попытку через некоторое время.

Физический уровень

В автомобилях могут использоваться различные типы шин CAN.
Высокоскоростная CAN используется в основном в сетях управления двигателем и шасси. Здесь требуется быстрое время отклика. Скорость обмена по этой шине составляет 500 кбит/с или 250 кбит/с.
Схема подключения ЭБУ к высокоскоростной шине CAN
Низкоскоростная шина CAN (Low speed) используется в сетях управления кузовом. Скорость передачи данных по этой шине обычно составляет 125 кбит/с.
Схема подключения ЭБУ к низкоскоростной шине CAN
Схема подключения ЭБУ к низкоскоростной шине CAN
1-проводной CAN (1-wire) Недорогая версия низкоскоростного CAN, используемая в основном компанией GM. Используется для связи между ЭБУ автомобилей, работает на скорости 33,3 кбит/с.
Схема подключения ЭБУ к 1-проводной шине CAN
Схема подключения ЭБУ к однопроводной шине CAN

Надежность.

Двухпроводная шина будет работать даже при обрыве или замыкании одного из проводов (в случае двухпроводной шины).

Этапы эксплуатации

Шина CAN используется в автомобилях уже очень давно. Первоначально шина CAN использовалась в простых конфигурациях. Например, она использовалась для надежной и быстрой связи между ЭБУ двигателя и ЭБУ автоматической коробки передач. В такой конфигурации шина использовалась только для передачи данных, ЭБУ имели линию питания и линию замка зажигания, а диагностика осуществлялась по отдельным К-линиям от каждого ЭБУ.
В современных автомобилях по шине CAN передается не только управляющая, но и диагностическая информация. Кроме того, шина CAN теперь управляет и системой питания ЭБУ. В такой конфигурации все ЭБУ подключены к общему источнику питания и шине CAN. Замок зажигания является электронным блоком управления, и информация о включении зажигания передается им по шине CAN.

Существует четыре основных фазы работы шины:

Спящий режим.

В этом режиме все ЭБУ, кроме ЭБУ замка зажигания, выключены. На привод CAN подается питание. Привод также находится в спящем режиме. Потребляемая мощность составляет примерно 0,3 мА.

Пробуждение.

Когда вставляется ключ зажигания или открывается дверь, замок посылает доминирующее состояние на шину CAN. Это пробуждает драйвер CAN "спящего" ЭБУ. При обнаружении активности на шине драйвер включает стабилизатор питания ЭБУ.

Активный режим

В активном режиме ЭБУ непрерывно обмениваются информацией. Доминирующее энергопотребление каждого передатчика может составлять до 80 мА.

Пробуждение.

При выключении зажигания по шине CAN подается команда на выключение, соответствующий ЭБУ обесточивается и переходит в спящий режим.

ПРИМЕЧАНИЯ:

Для однопроводных шин CAN уровень сигнала пробуждения составляет 12 В. Нормальное отклонение составляет 0-4 В.

Небольшое отклонение от исходного.

Самый большой плюс - очень высокая помехоустойчивость сигнала. Что это за фокус: одновременно идут два пересекающихся сигнала, только один высокий, а другой низкий. Между ними возникает помеха. Помеха воздействует на оба сигнала одинаково. А на выходах они находятся на одном уровне - два уровня сигнала компенсируют помеху.
Помехи на кан шине
Поиск информации по сайту мониторинга транспорта TREKBERRY
© TREKBERRY 2017-2024, Дмитрий В.М. Все права защищены.
Копирование материала без ссылки на источник запрещено. Информация размещенная на сайте не является публичной офертой. Часть текстов написано нейросетью, ChatGPT может содержать не точности.