Vyberte si jazyk

  • Česky
  • English
  • Deutsch

Sběrnice

Sběrnice a jejich použití v automobilech..



CAN-BUS SBĚRNICE

ikonkaÚVOD

ikonkaCAN (Controller Area Network)
Historie sběrnice CAN

  • Sběrnice CAN byla vyvinuta v 80. letech dvacátého století firmou Robert Bosch pro použití v automobilech.
  • Podobně se pracovalo po celém světě na dalších automobilových sběrnicích, např. firma VW spolu s firmou Telefunken pracovala na sběrnici ABUS, od které však VW upustilo a převzalo již v té době silně se prosazující sběrnici CAN.
  • I když byla sběrnice CAN navržena pro automobilový průmysl, začala se hned od začátku prosazovat pro své dobré vlastnosti i v průmyslových aplikacích - v komunikaci řídících systémů, čidel apod.
  • Vzniklo sdružení CiA (Can in Automation), které pro průmyslové aplikace zavedlo standardizaci vyšších vrstev komunikačního protokolu - CAL (CAN Application Layer), CANopen, DeviceNet, ale i např. zapojení konektorů.
  • Standard vyšších vrstev protokolu pro automobilové aplikace vznikl později po průmyslových standardech, byl nazván OSEK (z němčiny Offene Systeme und deren Schnittstellen fur die Elektronik im Kraftfahrzeuge).
  • První nasazení sběrnice CAN v automobilech proběhlo v roce 1991 v Mercedesu Benz třídy S.
  • První nasazení sběrnice CAN ve VW a ŠKODA AUTO bylo v roce 1996 v komfortním systému u vozů Passat a Octavia.

ikonkaProč je CAN používán v automobilech

  • Vlastnosti CAN vyhovují požadavkům automobilových aplikací.
  • Sběrnice CAN je v Evropě defakto standardem pro automobilové sběrnice.
  • Pro CAN existuje velké množství levných elektronických komponentů.
  • Pro CAN existuje mnoho vývojových nástrojů.
  • O CAN je vytvořena již velká znalostní databáze.

ikonkaHlavní mezinárodní normy pro CAN v automobilech

  • ISO 11898 Road vehicles -- Interchange of digital information -- Controller area network (CAN) for high-speed communication
  • ISO 11519-2 Road vehicles -- Low-speed serial data communication -- Part 2: Low-speed controller area network (CAN)
  • SAE J1939 pro nákladní automobily a autobusy v USA
  • SAE J2284 High Speed CAN (HSC) for Vehicle Applications at 500 kbps

ikonkaZákladní obvodové řešení CAN

  • Pro realizaci řídící jednotky nebo jiného systému se sběrnicí CAN je zapotřebí několik obvodů:
    • Mikroprocesor obsluhující události, dávající pokyn pro vysílání zpráv a zpracovávající přijatá data.
    • Řadič CAN (CAN controller) realizující datovou linkovou vrstvu protokolu CAN (rámce, chybové zabezpečení, arbitráž, filtrování zpráv atd.).
    • Budič CAN (CAN transceiver) realizující fyzickou vrstvu protokolu CAN, tj. převod signálu z řadiče CAN (TTL úroveň) do fyzické vrstvy CAN - napětí, diferenciální sběrnice.

ikonkaPříklad současného typického zapojení:

ikonkaElektronické součástky pro CAN
Přehled vybraných typů elektronických součástek - budičů, řadičů, jednočipových mikropočítačů pro sběrnici CAN.


ikonkaBudič sběrnice (CAN transceiver)
Asi nejvíce používané jsou budiče firmy Philips, existují však i další výrobci. Pozor je třeba dávat na současné použití budičů různých výrobců, nemusí vždy přesně vyhovovat specifikacím nebo mohou způsobovat špatnou odolnost vůči rušení.

  • CAN High-speed - PCA82C250 nebo novější náhrada TJA1050, pro nákladní vozy a autobusy PCA82C251.
  • CAN Low-speed - PCA82C252 nebo novější náhrada TJA1053 / TJA1054, případně budič Infineon TLE6252G.

ikonkaŘadič sběrnice (CAN controller)
Řídící jednotky, které nepoužívají jednočipové mikropočítače se zabudovaným CAN řadičem, musí používat externí řadič zapojený k mikroprocesoru. Některé řadiče je možné připojit i malým počtem vodičů - sériovým rozhraním (např. rozhraním SPI) k jednočipovému mikropočítači, který nemá datovou a adresovou sběrnici. Zde jsou některé nejznámější řadiče:

  • Intel 82C257 - má i sériové rozhraní
  • Philips 82C200 nebo novější náhrada SJA1000
  • Microchip MCP2510 - pouze sériové rozhraní
  • Infineon (dříve Siemens) 81C90/91 - má i sériové rozhraní
  • OKI MSM9225 - má i sériové rozhraní

ikonkaJednočipové mikropočítače s integrovaným CAN řadičem
Nabídka jednočipových mikropočítačů s integrovaným řadičem CAN se v posledních letech stále rozšiřuje, zde je několik typů:

  • Infineon (dříve Siemens) C164CI, C167CR
  • Microchip
    • PIC18C658,858
    • PIC18F248,258,448,458
  • Motorola
    • 68HC05X32 nebo X16
    • 68HC08AZx, 68HC908AZ60
  • Philips
    • 8x592
    • 8x591
    • XA-C3
  • Dallas DS80C390 - 2 vestavěné řadiče CAN
  • Fujitsu
    • MB90F598
    • MB90F594 - 2 vestavěné řadiče CAN
    • MB91F361 - 3 vestavěné řadiče CAN
  • Hitachi H8/300H

ikonkaZajímavé stránky na Internetu
O sběrnici CAN se lze dočíst mnoho informací na webových stránkách internetu. Mají zde své stránky jak výrobci elektronických součástek, kteří již zavedli celé oddělené sekce věnované speciálně CAN, tak jsou zde další stránky organizací, které standardizují vyšší vrstvy komunikačního protokolu - CiA, OSEK/VDX nebo i stránky popularizující CAN a dávající základní přehled o problematice. Z webových stránek internetu lze nahrát protokol CAN, OSEK, katalogové údaje elektronických součástek nebo např. prezentace CAN apod.
Uvedený přehled samozřejmě obsahuje jen výtah z mého pohledu nejdůležitějšího a nejlepšího, co se na internetu vyskytuje o CAN. Stačí navštívit některé stránky a z nich bývají odkazy na další třeba zde neuvedené.
Upozornění: V budoucnu nemusí být všechny odkazy aktuální, protože je některé firmy mohou změnit.

ikonkaProtokol CAN

Normy

OSEK

Někteří výrobci elektronických součástek pro CAN

CiA - CAN in Automation

Vývojové nástroje pro CAN
Zahraniční firmy:

České firmy:

 

« zpět