¿Por qué «t CAN no puede aumentar la velocidad en baudios más allá de 1Mbps
Comentarios
- Depende de los estándares y controladores utilizados. Hay versiones más rápidas pero hay otras diferencias,
- Mi pregunta es por qué ' no podemos lograr velocidades más altas, como hasta 100 Mbps utilizando CAN?
- Ignición e inmunidad a RF y retardo de la contención en el bus
- Verifique: ¿Cuál es la tasa de bits máxima admitida en Can Bus
- el bus CAN no tiene una sincronización manifiesta, excepto para detectar colisiones.
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De Requisitos de la capa física de la red del área del controlador
CAN es una tecnología de colector abierto; el protocolo no podría funcionar de otra manera. significa que el estado recesivo de un transceptor CAN no está activo muy impulsado. Las resistencias de terminación junto con la capacitancia de entrada del transceptor y la capacitancia del cable crean una descarga constante en el tiempo RC cuando un bit dominante activado activamente en el bus pasa a ser un bit recesivo no activado. Para velocidades de señalización superiores a 1 Mbps de CAN, se requiere una tecnología que impulse activamente el bus en ambos estados, como RS-485, para facilitar las transiciones de bus necesarias para velocidades de señalización de alta velocidad.
En última instancia, la respuesta a la pregunta es cómo se implementa el protocolo CAN a nivel físico. Cambie ese protocolo y se puede usar una velocidad de datos más alta.
De Entendiendo el tiempo de bits del módulo CAN de Microchip :
… el protocolo CAN implementa un esquema de arbitraje destructivo bit a bit que permite que múltiples nodos arbitren para controlar el bus. Por lo tanto, es necesario que todos los nodos detecten / muestreen los bits dentro del mismo tiempo de bit. La relación entre el retardo de propagación y la tolerancia del oscilador afecta tanto a los datos CAN tarifa y la longitud del bus.
Dos maestros en cada extremo del bus CAN deben poder comunicarse y arbitrar cuál tiene el bus, mientras que cada uno está en el bus al mismo tiempo.
Si el la longitud del bus es de 30 m, el tiempo que se tarda en propagar la señal por el bus es: $$ t_ {BUS} = 30 \ m @ 5.5 \ ns / m = 165 \ ns $ $
Suponiendo que el retardo del comparador de entrada es \ $ t_ {CMP} \ $ = 40 ns y el retardo del controlador de salida es \ $ t_ {DRV} \ $ = 60 ns para todos los dispositivos.
El viaje de ida y vuelta el tiempo por un rato en el bus físico será:
$$ t_ {PROP} = 2 (t_ {BUS} + t_ {CMP} + t_ {DRV }) = 2 (165 \ ns + 40 \ ns + 60 \ ns) = 530 \ ns $$ $$ TQ = 530 \ ns / 6 = 88.33 \ ns $$ $$ t_ {BIT} = 10 \ times TQ = 883.3 \ ns $$ $$ f = 1 / t_ {BIT} = 1 / 883.3 \ ns = 1.13 \ MHz $$
El máximo La tasa imum se rige por la longitud del bus, la capacitancia de la línea, los nodos conectados y los controladores seleccionados por el protocolo. En principio, a 30 m, CAN (ISO 11898) podría alcanzar 1,13 Mbps si todo fuera perfecto.
Cuanto más largo sea el bus, más lenta será la velocidad de datos. Pero un autobús más corto significaría una tarifa más alta. Velocidad de bits CAN frente a longitud del bus:
Ambos documentos referenciados tratan esto con mayor extensión.
CAN (ISO 11898) puede transferir hasta 8 bytes a 1 Mbps con un protocolo basado en los 80 «s. Con los vehículos de hoy, existe la necesidad de transferir más datos (paquetes de 64 bytes), pero a 1 Mbps, 64 bytes tomarían una gran cantidad de tiempo, posiblemente demorando datos vitales.
CAN FD (Flexible Data-Rate) es una extensión del protocolo de bus CAN original (ISO 11898-1). Está destinado a ejecutarse en buses CAN existentes y eventualmente reemplazar CAN.
El protocolo comienza en CAN 1 Mbps (500 kbps, etc.), con el posible proceso de arbitraje entre múltiples CAN y CAN FD maestros , pero cuando el maestro CAN FD obtiene el bus, la velocidad de transferencia de datos se acelera a 5 Mbps a los esclavos CAN FD. A esta velocidad, se pueden transferir 64 bytes en menos tiempo que un paquete CAN de 8 bytes a 1 Mbps. Esto significa que no hay conflicto de tiempo con las transferencias CAN existentes. Una vez que el maestro CAN FD abandona el bus, cualquier maestro CAN o CAN FD puede obtener el bus.
De CAN FD EXPLAINED – UNA SIMPLE INTRO (2019) :
La verdadera respuesta depende del proceso de arbitraje de 1 Mbps para un bus CAN de 40 m, pero una vez que el bus Cuando se obtiene, el ancho de banda se puede acelerar dependiendo de la longitud del bus, la capacitancia de la línea, el número de nodos conectados y los controladores. El ancho de banda CAN FD es de 3 a 8 veces el ancho de banda CAN clásico.
Respuesta
Puede. Conozca CAN-FD .
¿Por qué se necesitaba un nuevo protocolo? CAN es un bus multimaestro con arbitraje y notificación de errores. Estas características limitan la velocidad de datos en función de la longitud del cable, ya que la señal tarda una cierta cantidad de tiempo en realizar un viaje de ida y vuelta entre los dos nodos más lejanos. Eso, junto con los requisitos de compatibilidad con versiones anteriores, condujo a CAN-FD.
El CAN clásico a 1 Mbps está limitado a una longitud de bus de 40 metros. (En la práctica, creo que es menor debido a la capacitancia parásita). A 100 Mbps, tendría suerte de tener incluso medio metro de longitud de bus utilizable, que no es suficiente para aplicaciones industriales y de automoción.
Respuesta
Es porque el estándar CAN 2.0B no especificó nada más alto para reducir los costos de hardware y aún así cumplir con los diversos requisitos de el estándar (como la distancia y la inmunidad al ruido). No es una barrera técnica.
El estándar fue escrito de esa manera probablemente porque consideraron que la velocidad adicional era innecesaria para la aplicación prevista y especificaron una velocidad más alta innecesariamente aumentaría el costo de todo el hardware que soporta el estándar cuando la capacidad estaría subutilizada.
Si el estándar está escrito de esa manera, pocos fabricantes de circuitos integrados se molestarán en tratar de excederlo ya que no tiene sentido. «no es realmente una barrera técnica.