Introduccion Al Bus Can

Introducción
al
bus
CAN

Sistemas
Embebidos


Razones
del
CAN

•  Ante
el
incremento
del
numero
de
disposi:vos

electrónicos
en
los
automóviles,
las
necesiadades
de

cableado
y
su
complejidad
aumentarón.

•  
Pronto
se
vió
la
posibilidad
de
conectar
todos
los

disposi:vos
a
un
bus
que
debía
de
ser
fiable,
robusto,

alta
inmunidad
al
ruido,
etc.


• Ademá,
el
bus
debía
poder
permi:r
altas
velocidades

de
transmisión
en
entornos
dificiles
por
la

temperatura,
vibraciones,
interferencias,
etc.

•  Además
del
automóvil,
encuentra
gran
u:lidad
como

bus
de
campo
en
diversas
aplicaciones
industriales.



Historia

•  CAN
(“Controller
Area
Network),
bus
serie
patentado
por
la

compañia
Robert
Bosch
(1982).

•  Inicialmente
se
pensó
en
el
como
bus
de
campo,
pero
donde
realmente
encontró
u:lidad
fué
en
el
sector
del
automóvil,
para

interconectar
el
bus
de
confor,
seguridad,
etc.

•  El
Mercedes
Clase
E
fue
el
primer
coche
en
incorporar
el
bus
CAN,

10
años
después
(1992).

•  Fué
diseñado
para
permi:r
la
comunicación
fiable
entre

centralitas

electrónicas
basadas
en
micoprocesador,
ECUs
(“Electronic
Control

Unit”)
y
reducir
cableado.

• En
Europa
se
ha
conver:do
en
un
estándar
“de
facto”,
con
carácter

internacional
y
documentado
por
normas
ISO
(ISO‐11898
).

•  Ventajas:
reducción
de
costes,
mejora
flexibilidad


•  El
bus
CAN
es
un
protocolo
serie
asíncrono
del
:po

CSMA/CD
(“Carrier
Sense
Mul:ple
Access
with

Collision
Detec:on”).

•  El
bus
es
un
medio
compar:do
(mul:plexado).

•  Se
trata
de
un
protocolo
“Mul:cast”,
es
decir,
todo
el
mundo
puede
hablar
(de
uno
en
uno)
y
escuchar.

•  
“CSMA”:
cada
nodo
de
la
red
debe
monitorizar
el
bus
y

si
detecta
que
no
hay
ac:vidad,
puede
enviar
un

mensaje.

•  “CD”:
si
2
nodos
de
la
red
comienzan
a
transmi:r
un

mensaje,
ambos
detectan
la
colisión.
Un
método
de

arbitración
basado
en
prioridades
resuelve
el
conflicto.


•  Se
u:liza
un
par
de
cables
trenzados
(bus
diferencial)
para

conseguir
alta
inmunidad
a
las
interferencias
electromagné:cas
(EMIs).
En
algunos
casos
puede
ir

apantallado.

•  La
impedancia
caracteris:ca
de
esta
linea
es
del
orden
de

120Ω
por
lo
que
se
eplean
impedancias
(resistencias)
de

este
valor
paraen
ambos
extremos
del
bus
para
evitar

ondas
reflejadas
y
que
el
bus
se
convierta
enuna
antena.

•  Longitud
máxima
de
1000m
(a
40Kbps).

•  Velocidad
máxima
de
1Mbps
(con
una
longitud
de
40m)
•  En
los
coches
se
u:liza
a
125kbit/s
y
a
500kbit/s.


Modelo
de
capas
en
el
bus
CAN


Modelo
de
capas

•  
Capa
de
enlace
de
datos


–  Control
de
enlace
lógico
(LLC)


•  Se
encarga
de
los
filtros
de
los
mensajes

•  Proporciona
servicios
durante
la
transferencia
de
datos
y
durante
la
pe:ción
de
datos

remotos

•  Decide
que
mensajes
recibidos
de
MAC
se
aceptan

• Proporciona
medios
para
el
restablecimiento
y
para
no:ficar
la
sobrecarga
del
bus


–  Control
de
acceso
al
medio(MAC)


•  Representa
el
núcleo
del
protocolo
CAN

•  Presenta
los
mensajes
recibidos
a
la
subcapa
LLC
y
acepta
los
mensajes
para
ser

transmi:dos
a
dicha
subcapa

•  Es
responsable
de
la
trama
de
mensajes,
arbitraje,
reconocimiento,
detección
de
error
y

señalización

• En
esta
subcapa
se
decide
que
si
el
bus
está
libre
para
comenzar
una
nueva
transmisión
o

si
la
recepción
acaba
de
comenzar


•  Capa
Física


–  Define
que
señales
se
transmiten.Trata
la
descripción
del
bit
de
cronometraje,

la
codificación
de
bit
y
la
sincronización


Propiedades
del
CAN

Priorización
del
mensaje

Garanja
de
los
:empos
de
retardo

Flexibilidad
de
la
configuración
Recepción
múl:ple
con
:empos
de
sincronización

Robustez
en
sistemas
de
amplios
datos

Mul:maestro

Detección
de
error
y
señalización

Retransmisión
automá:ca
de
mensajes
corruptos
tan

pronto
como
el
bus
está
libre
de
nuevo.

•  Dis:nción
entre
errores
temporales
y
fallos
permanentes

de
nodos,
y
desconexión
automá:ca
de
nodos
defectuosos.

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• ...