1. CAN-busarchitectuur:
- De CAN-bus wordt geïmplementeerd met behulp van een getwist paar draden, CAN High (CAN-H) en CAN Low (CAN-L) genoemd. Deze draden vormen het fysieke communicatiekanaal waarlangs berichten worden verzonden.
- De CAN-H-draad draagt het differentiële signaal dat overeenkomt met een logische "1", terwijl de CAN-L een logische "0" draagt.
- Alle ECU's die op de CAN-bus zijn aangesloten, zijn knooppunten op het netwerk, elk met een unieke identificatie, de Node ID.
2. Berichtformaat:
- CAN-berichten bestaan uit een reeks bits die een specifiek formaat volgen. Elk bericht bevat de volgende informatie:
- Begin van frame (SOF):Geeft het begin van een bericht aan.
- Identifier (ID):Identificeert het type en de prioriteit van het bericht.
- Datalengtecode (DLC):specificeert het aantal databytes in het bericht.
- Gegevensveld:Bevat de feitelijke gegevens die door de ECU worden verzonden.
- Cyclic Redundancy Check (CRC):Garandeert de berichtintegriteit door fouten tijdens de verzending te detecteren.
- Einde van frame (EOF):Geeft het einde van een bericht aan.
3. Berichten uitzenden en ontvangen:
- Wanneer een ECU gegevens moet verzenden, zendt deze het bericht uit op de CAN-bus. Het bericht wordt differentieel verzonden met een vaste bitsnelheid, doorgaans 1 Mbps of hoger.
- Alle ECU's die op het CAN-netwerk zijn aangesloten, ontvangen het uitgezonden bericht. Elke ECU evalueert vervolgens de ID van het bericht om te bepalen of deze relevant is voor de functie ervan of niet.
- Als de knooppunt-ID van een ECU overeenkomt met de bericht-ID of een ontvanger is van de uitgezonden gegevens, wordt de ontvangen informatie dienovereenkomstig verwerkt en gebruikt.
4. Vermijden van botsingen:
- CAN-bus maakt gebruik van een Carrier Sense Multiple Access with Collision Prevention (CSMA/CA)-mechanisme om berichtbotsingen te voorkomen. Dit betekent dat een ECU die een bericht probeert te verzenden eerst controleert of de CAN-bus bezet is (een hoog niveau heeft op CAN-H). Als het druk is, wacht de ECU even voordat het opnieuw probeert.
- Dit mechanisme ter voorkoming van botsingen zorgt ervoor dat slechts één ECU tegelijk zendt, waardoor de integriteit van de datacommunicatie op het netwerk behouden blijft.
5. Foutafhandeling:
- CAN omvat ook mechanismen voor foutdetectie en -afhandeling. Elk bericht bevat een controlesom voor foutcontrole, en de differentiële signalering helpt bij het detecteren van transmissiefouten.
- Als een ECU een fout constateert, kan deze een foutmelding sturen of corrigerende maatregelen nemen, zoals het opnieuw opvragen van de melding of het resetten van het netwerk.
6. Voordelen:
- CAN-bus biedt verschillende voordelen ten opzichte van traditionele bedradingssystemen, zoals:
- Verminderde bedradingscomplexiteit:het elimineert de noodzaak van uitgebreide point-to-point-bedrading tussen ECU's.
- Verbeterde betrouwbaarheid:de functies voor differentiële signalering en foutafhandeling zorgen voor een betrouwbare gegevensoverdracht.
- Flexibiliteit:het toevoegen van nieuwe ECU's of sensoren aan het netwerk is relatief eenvoudig met CAN-bus.
- Kosteneffectiviteit:CAN-busbedrading kan de totale productiekosten verlagen in vergelijking met traditionele bedradingsmethoden.
Door gebruik te maken van CAN-busbedrading bereiken moderne voertuigen efficiënte communicatie tussen verschillende ECU's, waardoor geavanceerde functies in de auto, verbeterde veiligheidssystemen en algehele verbeterde voertuigprestaties mogelijk worden.