Systemy sieciowe

AutoFachmann
Maciej Blum
9.11.2011
Skrót CAN oznacza Controller Area Network (sieć obszaru kontrolera). Zastosowanie tych sieci transmisji danych w pojeździe pozwala wykorzystać wiele funkcji niemożliwych do zrealizowania za pomocą tradycyjnej instalacji elektrycznej. Wymiana informacji między poszczególnymi kontrolerami odbywa się na zunifikowanej platformie określanej jako protokół. Sieć CAN jest w tym przypadku „autostradą danych" - czyli pośrednikiem w przekazie informacji między komponentami elektronicznymi.
W sieci CAN:
·systemy zależne od jednostki sterującej mogą działać na zasadzie środowiskowej. rozszerzenia systemu, takie jak zwiększenie wyposażenia, dają się łatwiej realizować,
·jako system otwarty CAN umożliwia przesyłanie danych różnymi mediami, takimi jak przewody miedziane lub światłowody,
·CAN umożliwia przeprowadzenie jednocześnie diagnozy podłączonych w sieci komponentów za pomocą jednostki sterującej lub testera.

Właściwości sieci CAN
W systemie sieci CAN połączonych jest równolegle wiele elementów składowych. Z tego względu musi ona:

·zapewniać wysoki poziom bezpieczeństwa: zakłócenia w przesyle danych (niezależnie czy wewnętrzne, czy zewnętrzne) muszą być szybko i trafnie rozpoznane,

·mieć wysoką sprawność: w przypadku usterki jednostki sterującej pozostała część systemu musi pozostać maksymalnie funkcjonalna, aby można było dalej wymieniać niezbędne do prawidłowej pracy informacje,
·mieć dużą gęstość danych: wszystkie jednostki sterujące w systemie w danej chwili mają taki sam stan danych (informacji).

Dlatego nie pojawiają się nieścisłości w informacjach między różnymi sterownikami w systemie. W przypadku zakłóceń w jakimkolwiek miejscu systemu wszystkie urządzenia przypięte do sieci otrzymują o tym fakcie informację, zapewniać wysoką prędkość przesyłu danych: wymiana danych między poszczególnymi uczestnikami sieci musi przebiegać sprawnie i szybko - tak aby spełnić wymagania czasu rzeczywistego. Przesyłanie sygnału w sieci CAN przebiega w sposób cyfrowy za pośrednictwem przewodów miedzianych. To pozwala na osiągnięcie szybkości przesyłu danych na poziomie 1 megabita na sekundę.

Z jakich komponentów składa się sieć CAN?
Sieć CAN składa się z nadajnika, odbiornika (Transceiver), dwóch zakończeń sieciowych i jednego lub dwóch obwodów sieciowych. Do przewodów przesyłu danych wszystkie komponenty zabudowane są w sterownikach sieci. W jednostkach sterujących do tej pory nic się nie zmieniło pod względem funkcji, jakie one pełnią. A mają
one do wykonania następujące zadania:
·    kontroler CAN otrzymuje z mikrokomputera w jednostce sterującej dane. Kontroler przygotowuje je do wysłania i przekazuje dalej do nadajnika. W identyczny sposób otrzymuje on dane z odbiornika. Wówczas przygotowuje je i przekazuje dalej do mikrokomputera;
·    nadajnik/odbiornik (Transceiver) jest odpowiedzialny za wysyłanie (Transmitter) i odbiór danych (Receiver). Przetwarza on sygnały z kontrolera CAN w sygnały elektryczne i wysyła do przewodów sieci. W odwrotnej kolejności przeprowadzany jest odbiór sygnałów elektrycznych z sieci, przekazanie ich do kontrolera i ich przemiana na wartości przez niego odczytywane;
·    zakończenie sieci jest opornością tłumiącą sygnały rezonansowe. Te powodują zakłócenia sygnałów, które mają przenosić dane;
·    przewody sieciowe są dwukierunkowe i służą do przesyłania danych. W sieci występują dwa rodzaje przewodów sygnałowych – CAN High i CAN Low. Służą one odpowiednio do przesyłu danych wysoko i niskoamplitudowych.

Więcej o systemach sieciowych można poczytać w najnowszym "autoEXPERCIE" 11/2011.


O Autorze

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę