Мультиплексная сеть (CAN)

Применявшееся ранее кабельное соединение отдельных электрических и электронных устройств (стандартное кабельное соединение) обуславливает прямое соединение каждого блока управления со всеми датчиками и исполнительными элементами, от которых данный блок получал измеренные значения или которыми он управлял. При определенных обстоятельствах это может привести к чрезмерной длине или дублированию кабельных линий. По сравнению со стандартной кабельной разводкой шина данных обеспечивает следующие преимущества.

1. Провода от датчиков необходимо провести только к ближайшему блоку управления, который преобразовывает измеренные значения в пакет данных и передает его на шину данных CAN.

В этом случае управлять сервомеханизмом может какой-либо другой блок управления, который по шине данных CAN получает соответствующий пакет данных и на его основе рассчитывает значение управляющего воздействия на сервомеханизм.

2. Сигналы с одного датчика (например, с датчика температуры охлаждающей жидкости) могут быть использованы различными системами.

3. Улучшение возможностей диагностирования. Так как сигналы с одного датчика (напр., сигнал скорости) используются различными системами, то в случае, если сообщение о неисправности выдают все использующие данный сигнал системы, неисправным является, как правило, датчик или блок управления, обрабатывающий его сигналы. Если сообщение о неисправности поступает только от одной системы, хотя данный сигнал используется и другими системами, то причина неисправности, чаще всего, заключена в обрабатывающем блоке управления или сервомеханизме.

4. Высокая скорость передачи данных -до 1 Мбит/с при макс, длине линии 40 м (в настоящее время на а/м Mercedes Benz не используется). Скорость передачи данных на а/м Mercedes Benz составляет от 83 Кбит/с до 500 Кбит/с.

5. Несколько сообщений могут поочередно передаваться по одной и той же линии.

В обычном режиме передачи пакеты данных имеют следующие конфигурации блоков (фреймы) (см. рис. MS 2.093).

- Блок данных сообщения служит для передачи сообщений по шине данных CAN (например, температура охлаждающей жидкости).

- Блок данных запроса служит для запроса сообщений по шине данных CAN из другого блока управления.

- Блок данных ошибки служит для уведомления всех подключенных блоков управления о том, что возникла ошибка, и последнее сообщение по шине данных CAN является недействительным.

Протокол шины данных CAN поддерживает два различных формата фреймов сообщения по шине данных CAN, которые различаются только по длине идентификатора:

- стандартный формат;

- расширенный формат.

В настоящее время на Daimler Chrysler используется только стандартный формат.

Пакет данных для передачи сообщений по шине данных CAN состоит из семи последовательных полей.

Начало блока данных: маркирует начало сообщения (стартовый бит) и синхронизирует все модули.

- Поле идентификации: это поле состоит из идентификатора (идентификатор адреса) в 11 бит, 1 контрольного бита и запроса) (Remote Transmission Request-Bit). Этот контрольный бит маркирует пакет как Data Frame (блок данных сообщения) или как Remote Frame (блок данных запроса) без собственно сообщения.

Поле управления: (6 бит) содержит IDE (управляющие биты) бит (Identifier Extension Bit) для распознавания стандартного и расширенного формата, резервный бит для последующих расширений и - в последних 4 битах - количество байтов данных, заложенных в поле данных.

- Поле данных: может содержать от 0 до 8 байт (от 0 до 64 бит) данных. Сообщение по шине данных CAN длиной 0 байт используется для синхронизации распределенных процессов.

- Контрольное поле: CRC (Cyclic-Redundancy-Check Field) содержит 16 бит и служит для контрольного распознавания ошибок при передаче.

- Поле подтверждения приема поле АСК (Acknowledgement Field) содержит сигнал подтверждения от блоков-приемников о получении безошибочных сообщений по шине данных CAN.

Конец блока данных: маркирует конец пакета данных.

- Интервал между блоками данных:

разделяет блоки данных во времени и должен содержать не менее 3 битов. После этого любой блок управления может передавать следующий пакет данных.

Состояние покоя: если ни один блок управления не передает сообщений (режим покоя), то шина данных CAN остается в режиме покоя до передачи следующего пакета данных.