Varför kan ”t CAN baud rate öka över 1Mbps
Kommentarer
- Beror på vilka standarder och drivrutiner som används. Det finns snabbare versioner men det finns andra skillnader,
- Min fråga är varför kan ’ t uppnå högre hastigheter som upp till 100 Mbps använder CAN?
- Tändning och RF-immunitet och fördröjningskonflikt på bussen
- Kontroll: Vad är den maximala bithastigheten som stöds i Can Buss
- CAN-bussen har ingen öppen synkronisering, förutom att detektera kollisioner.
Svar
Från Krav för fysikskikt för nätverkets fysiska lager
CAN är en teknik för öppen samlare – protokollet kan inte fungera annars. Detta betyder att det recessiva tillståndet för en CAN-sändtagare inte är aktivt väldriven. Termineringsmotstånden tillsammans med sändtagarens ingångskapacitans och kabelkapacitans skapar en RC-tidskonstant urladdning när en aktivt driven dominerande bit på bussen övergår till en icke-driven recessiv bit. För signalhastigheter större än CAN ”s 1 Mbps krävs en teknik som aktivt driver bussen i båda tillstånden, såsom RS-485, för att underlätta bussövergångarna som krävs för höghastighetssignaleringshastigheter.
”>
I slutändan är svaret på frågan hur CAN-protokollet implementeras på en fysisk nivå. Ändra det protokollet och en högre datahastighet kan användas.
Från Förstå Microchips CAN-modulbittimning :
… CAN-protokollet implementerar ett icke- destruktivt bitvis arbitreringsschema som gör det möjligt för flera noder att arbitrera för styrning av bussen. Därför är det nödvändigt för alla noder att detektera / sampla bitarna inom samma bittid. Förhållandet mellan utbredningsfördröjning och oscillatortolerans påverkar både CAN-data hastighet och busslängd.
Två mästare i vardera änden av CAN-bussen måste kunna kommunicera och arbitrera vilken som har bussen, medan var och en är på bussen samtidigt.
Om busslängden är 30 m, tiden det tar att sprida signalen över bussen är: $$ t_ {BUS} = 30 \ m @ 5.5 \ ns / m = 165 \ ns $ $
Förutsatt att ingångskomparatorfördröjningen är \ $ t_ {CMP} \ $ = 40 ns och fördröjningsutgången för drivrutinen är \ $ t_ {DRV} \ $ = 60 ns för alla enheter.
Returen tiden för lite på den fysiska bussen är:
$$ 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 $$
Max imum-hastigheten styrs av busslängd, linjekapacitans, anslutna noder och de drivrutiner som valts av protokollet. I princip vid 30 m kunde CAN (ISO 11898) göra 1,13 Mbps om allt var perfekt.
Ju längre buss, desto långsammare datahastighet. Men en kortare buss skulle innebära en högre hastighet. CAN-bithastighet kontra busslängd:
Båda refererade dokumenten går in i detta längre tid.
CAN (ISO 11898) kan överföra upp till 8 byte vid 1 Mbps med ett protokoll baserat på 80-talet. Med dagens fordon finns det ett behov av att överföra mer data (64 byte-paket), men vid 1 Mbps skulle 64 byte ta upp till en stor tidslucka, eventuellt fördröja vitala uppgifter.
CAN FD (Flexible Data-Rate) är en utvidgning av det ursprungliga CAN-bussprotokollet (ISO 11898-1). Det är tänkt att köras på befintliga CAN-bussar och så småningom ersätta CAN.
Protokollet börjar vid CAN 1 Mbps (500 kbps, etc.), med möjlig skiljeprocess mellan flera CAN- och CAN FD-mastrar. , men när CAN FD-master hämtar bussen accelererar dataöverföringshastigheten till 5 Mbps till CAN FD-slavar. Med denna hastighet kan 64 byte överföras på kortare tid än ett 8 byte CAN 1 Mbps-paket. Detta innebär att det inte finns någon tidskonflikt med befintliga CAN-överföringar. När CAN FD-mastern lämnar bussen kan vilken CAN- eller CAN FD-master som helst få buss.
Från KAN FD FÖRKLARAS – EN ENKEL INTRO (2019) :
Det sanna svaret beror på skiljedomsprocessen på 1 Mbps för en 40 m CAN-buss, men en gång bussen uppnås kan bandbredden accelereras beroende på busslängd, linjekapacitans, antal anslutna noder och drivrutiner. CAN FD-bandbredden är 3-8 gånger den klassiska CAN-bandbredden.
Svar
Det kan. Möt CAN-FD .
Varför behövdes ett nytt protokoll? CAN är en multi-master buss med skiljeförfarande och felrapportering. Dessa funktioner begränsar datahastigheten baserat på kabellängden, eftersom det tar en viss tid för signalen att göra en rundtur mellan de två längsta noderna. Detta, tillsammans med bakåtkompatibilitetskrav, ledde till CAN-FD.
Classic CAN vid 1 Mbps är begränsad till en 40 meter lång busslängd. (I praktiken tror jag att den är lägre på grund av avvikande kapacitans.) Vid 100 Mbps skulle du ha tur att ha till och med en halv meter användbar busslängd, vilket inte räcker för fordons- och industriapplikationer.
Svar
Det beror på att CAN 2.0B-standarden inte angav något högre för att sänka hårdvarukostnaderna och ändå uppfylla de olika kraven i standarden (som avstånds- och bullerimmunitet). Det är inte en teknisk barriär.
Standarden skrevs på det sättet troligtvis eftersom de ansåg att den extra hastigheten var onödig för den avsedda applikationen och att de i högre grad specificerade en högre hastighet skulle öka kostnaden för all hårdvara som stöder standarden när kapaciteten skulle vara underutnyttjad.
Om standarden är skriven på det sättet är det få IC-tillverkare som bry sig om att överskrida den eftersom det inte är någon mening. ”är inte riktigt ett tekniskt hinder.