Hvorfor kan ikke KAN baudrate øke utover 1 Mbps
Kommentarer
- Avhenger av standarder og drivere som brukes. Det er raskere versjoner, men det er andre forskjeller,
- Spørsmålet mitt er hvorfor kan vi ' t oppnå høyere hastigheter som opptil 100 Mbps bruker CAN?
- Tenning og RF-immunitet og forsinkelse på bussen
- Sjekk: Hva er maksimal bithastighet som støttes i Can Buss
- CAN-bussen har ingen åpen synkronisering, bortsett fra å oppdage kollisjoner.
Svar
Fra Fysiske lagkrav for kontrollerområdet nettverk
CAN er en teknologi for åpen samler – protokollen kan ikke fungere ellers. Dette betyr at den recessive tilstanden til en CAN-mottaker ikke er aktiv vely drevet. Termineringsmotstandene sammen med inngangskapasitans og kabelkapasitans skaper en RC-tidskonstant utladning når en aktivt drevet dominerende bit på bussen overgår til en ikke-drevet recessiv bit. For signalhastigheter større enn CAN «s 1 Mbps, er det nødvendig med en teknologi som aktivt driver bussen i begge tilstander som RS-485 for å lette bussovergangene som kreves for høyhastighets signalhastigheter.
Til slutt er svaret på spørsmålet hvordan CAN-protokollen implementeres på et fysisk nivå. Endre den protokollen og en høyere datahastighet kan brukes.
Fra Forstå Microchips CAN Module Bit Timing :
… CAN-protokollen implementerer en ikke- destruktiv bitvis arbitrasjonsskjema som gjør at flere noder kan arbitreres for kontroll av bussen. Derfor er det nødvendig for alle nodene å oppdage / prøve bitene innen samme bitetid. Forholdet mellom forplantningsforsinkelse og oscillatortoleranse påvirker både CAN-data hastighet og busslengde.
To mestere i hver ende av CAN-bussen må kunne kommunisere og arbitrere hvilken som har bussen, mens hver er på bussen samtidig.
Hvis busslengden er 30 m, tiden det tar å overføre signalet over bussen er: $$ t_ {BUS} = 30 \ m @ 5.5 \ ns / m = 165 \ ns $ $
Forutsatt at inngangskomparatorforsinkelsen er \ $ t_ {CMP} \ $ = 40 ns og utgangsdriverforsinkelsen er \ $ t_ {DRV} \ $ = 60 ns for alle enheter.
Rundtur tiden for litt på den fysiske bussen vil være:
$$ 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 $$
Maks. imum rate styres av busslengde, linjekapasitans, tilkoblede noder og driverne valgt av protokollen. I prinsippet ved 30 m, kunne CAN (ISO 11898) gjøre 1,13 Mbps hvis alt var perfekt.
Jo lenger bussen er, jo langsommere datahastighet. Men en kortere buss vil bety en høyere hastighet. CAN-bithastighet kontra busslengde:
Begge refererte dokumentene går nærmere inn på dette.
CAN (ISO 11898) kan overføre opptil 8 byte ved 1 Mbps med en protokoll basert på 80-tallet. Med dagens kjøretøy er det behov for å overføre mer data (64 bytepakker), men ved 1 Mbps vil 64 byte ta opp til et stort tidsrom, muligens forsinke viktige data.
CAN FD (Flexible Data-Rate) er en utvidelse av den opprinnelige CAN-bussprotokollen (ISO 11898-1). Det er ment å kjøre på eksisterende CAN-busser og til slutt erstatte CAN.
Protokollen starter ved CAN 1 Mbps (500 kbps, etc.), med mulig voldgiftsprosess mellom flere CAN- og CAN FD-mestere. , men når CAN FD-master henter bussen, akselererer dataoverføringshastigheten til 5 Mbps til CAN FD-slaver. Med denne hastigheten kan 64 byte overføres på kortere tid enn en 8 byte CAN 1 Mbps-pakke. Dette betyr at det ikke er noen timingkonflikt med eksisterende CAN-overføringer. Når CAN FD-master gir opp bussen, kan enhver CAN- eller CAN FD-master skaffe buss.
Fra KAN FD FORKLARES – EN ENKEL INTRO (2019) :
Det sanne svaret avhenger av 1 Mbps voldgiftsprosess for en 40m CAN-buss, men en gang bussen er båndbredden kan akselereres avhengig av busslengde, linjekapasitans, antall tilkoblede noder og driverne. CAN FD-båndbredden er 3-8 ganger den klassiske CAN-båndbredden.
Svar
Det kan. Møt CAN-FD .
Hvorfor var det nødvendig med en ny protokoll? CAN er en multi-master buss med voldgift og feilrapportering. Disse funksjonene begrenser datahastigheten basert på kabellengden, siden det tar en viss tid for signalet å ta en rundtur mellom de to lengste nodene. Dette, sammen med krav om bakoverkompatibilitet, førte til CAN-FD.
Classic CAN på 1 Mbps er begrenset til en 40 meter lang busslengde. (I praksis tror jeg det er lavere på grunn av avvikende kapasitans.) Ved 100 Mbps ville du være heldig å ha til og med en halv meter brukbar busslengde, noe som ikke er nok for bil- og industrielle applikasjoner.
Svar
Det skyldes at CAN 2.0B-standarden ikke spesifiserte noe høyere for å redusere maskinvarekostnadene og likevel oppfylle de ulike kravene til standarden (som avstand og støyimmunitet). Det er ikke en teknisk barriere.
Standarden ble skrevet på den måten, sannsynligvis siden de anså ekstra hastighet unødvendig for den tiltenkte applikasjonen, og spesifiserte en høyere hastighet unødvendig vil øke kostnadene for all maskinvaren som støtter standarden når kapasiteten blir underutnyttet.
Hvis standarden er skrevet på den måten, er det få IC-produsenter som gidder å prøve å overskride den siden det ikke er noe poeng. «egentlig ikke en teknisk barriere.