Mi az a korlátozó tényező, hogy egy CAN-busz meghaladja az 1Mbps sávszélességet?

From Vezérlő területi hálózatának fizikai követelményei

A CAN egy nyílt gyűjtő technológia – a protokoll másképp nem működhetett. Ez azt jelenti, hogy a CAN adó-vevő recesszív állapota nem aktív aljasan hajtott. A lezáró ellenállások, az adó-vevő bemeneti kapacitásával és a kábelkapacitással együtt RC időállandó kisülést hoznak létre, amikor a buszon egy aktívan vezérelt domináns bit egy nem vezérelt recesszív bitre vált át. A CAN 1Mbps-nál nagyobb jelátviteli sebességhez olyan technológiára van szükség, amely mindkét államban aktívan vezeti a buszt, például RS-485, hogy megkönnyítse a nagy sebességű jelátviteli sebességhez szükséges buszátmeneteket.

Végül a kérdésre az a válasz, hogy a CAN protokoll hogyan valósul meg fizikai szinten. Változtassa meg ezt a protokollt, és nagyobb adatsebességet lehet használni.

From A mikrochip CAN moduljának bit időzítésének megértése :

… a CAN protokoll nem destruktív bitenkénti arbitrációs séma, amely lehetővé teszi több csomópont arbitrázsát a busz vezérléséhez. Ezért szükséges, hogy az összes csomópont azonos bit idő alatt észlelje / mintavegye a biteket. A terjedési késés és az oszcillátor tolerancia közötti kapcsolat mind a CAN adatokat sebesség és a busz hossza.

A CAN-busz mindkét végén lévő két mesternek képesnek kell lennie kommunikálni és dönteni arról, hogy melyik rendelkezik a busszal, miközben mindkettő egyszerre van a buszon.

Ha a a busz hossza 30 m, a jelnek a buszon való továbbításához szükséges idő: $$ t_ {BUS} = 30 \ m @ 5,5 \ ns / m = 165 \ ns $ $

Feltételezve, hogy a bemeneti összehasonlító késleltetés \ $ t_ {CMP} \ $ = 40 ns, és a kimeneti illesztőprogram késleltetése \ $ t_ {DRV} \ $ = 60   ns minden eszközön.

Az oda-vissza út egy kis idő a fizikai buszon a következő lesz:

$$ t_ {PROP} = 2 (t_ {BUS} + t_ {CMP} + t_ {DRV }) = 2 (165 \ ns + 40 \ ns + 60 \ ns) = 530 \ ns $$ $$ TQ = 530 \ ns / 6 = 88,33 \ ns $$ $$ t_ {BIT} = 10 \ szoros TQ = 883,3 \ ns $$ $$ f = 1 / t_ {BIT} = 1 / 883,3 \ ns = 1,13 \ MHz $$

A max Az imum sebességet a busz hossza, a vonali kapacitás, a csatlakoztatott csomópontok és a protokoll által kiválasztott illesztőprogramok szabályozzák. Elvileg 30   m-nél a CAN (ISO 11898) 1,13   Mbps sebességet képes megtenni, ha minden tökéletes lenne.

Minél hosszabb a busz, annál lassabb az adatsebesség. De a rövidebb busz magasabb arányt jelentene. CAN bitráta és a busz hossza:

Mindkét hivatkozott dokumentum ennél hosszabb ideig foglalkozik.

A CAN (ISO 11898) legfeljebb 8 bájtot képes átvinni 1-nél Mb / s a 80 “-as sávú protokollal. A mai járműveknél több adat (64 bájtos csomagok) átvitele szükséges, de 1 Mbps sebesség mellett 64 bájt nagy időt igényelne, esetleg késleltetve létfontosságú adatok.

A CAN FD (Flexible Data-Rate) az eredeti CAN busz protokoll (ISO 11898-1) kiterjesztése. Célja, hogy meglévő CAN buszokon fusson, és végül cserélje a CAN-t.

A protokoll CAN 1 Mbps (500 kbps, stb.) Sebességgel indul, a lehetséges CB és CAN FD mesterek közötti lehetséges arbitrációs folyamattal. , de amikor a CAN FD master megszerzi a buszt, az adatátviteli sebesség 5 Mbps-ig gyorsul a CAN FD slave-ekhez. Ezzel a sebességgel 64 bájtot lehet rövidebb idő alatt átvinni, mint egy 8 bájtos CAN 1 Mbps csomagot. Ez azt jelenti, hogy nincs ütemezési ütközés a meglévő CAN-transzferekkel. Amint a CAN FD mester feladja a buszt, bármely CAN vagy CAN FD mester megszerezheti a buszt.

A (z) oldalról FD MEGJEGYZHETŐ – EGYSZERŰ BEMUTATÓ (2019) :

Az igaz válasz a 40 m-es CAN-busz 1 Mbps választottbírósági folyamatától függ, de egyszer a busztól A sávszélességet meg lehet gyorsítani a busz hosszától, a vonali kapacitástól, a csatlakoztatott csomópontok számától és a meghajtóktól függően. A CAN FD sávszélesség a hagyományos CAN sávszélesség 3-8-szorosa.