Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 6.3: CAN

Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 6.3: CAN. Những nội dung chính trong chương này gồm có: Giới thiệu chung, kiến trúc giao thức, cấu trúc mạng và kỹ thuật truyền dẫn, cơ chế giao tiếp, cấu trúc bức điện, bảo toàn dữ liệu, các hệ thống dựa trên CAN.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 6.3: CANHệ thốngthông tin công nghiệp6.3 CAN 4/15/2006 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 6.3 CAN 1. Giới thiệu chung 2. Kiến trúc giao thức 3. Cấu trúc mạng và kỹ thuật truyền dẫn 4. Cơ chế giao tiếp 5. Cấu trúc bức ₫iện 6. Bảo toàn dữ liệu 7. Các hệ thống dựa trên CAN6.3 CAN © 2006 - HMS 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt1. Giới thiệu chung ƒ CAN (Controller Area Network) xuất phát là một phát triển chung của hai hãng Bosch và Intel ƒ Lúc ₫ầu ₫ược sử dụng trong công nghiệp ôtô ƒ Công nghệ này cũng ₫ã thâm nhập ₫ược vào một số lĩnh vực tự ₫ộng hóa quá trình công nghiệp. ƒ Chuẩn hóa quốc tế trong ISO 118986.3 CAN © 2006 - HMS 3 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt2. Kiến trúc giao thức ƒ Phần chính của lớp vật lý: — truyền tín hiệu, phương thức ₫ịnh thời, tạo nhịp bit (bit timing), phương pháp mã hóa bit và ₫ồng bộ hóa. — không qui ₫ịnh các ₫ặc tính của các bộ thu phát, với mục ₫ích cho phép lựa chọn môi trường truyền cũng như mức tín hiệu thích hợp cho từng lĩnh vực ứng dụng. ƒ Lớp liên kết dữ liệu: — Lớp ₫iều khiển truy nhập môi trường (MAC) là phần cốt lõi trong kiến trúc giao thức CAN. Lớp MAC có trách nhiệm tạo khung thông báo, ₫iều khiển truy nhập môi trường, xác nhận thông báo và kiểm soát lỗi. — Lớp ₫iều khiển liên kết logic (LLC) ₫ề cập tới các dịch vụ gửi dữ liệu và yêu cầu dữ liệu từ xa, thanh lọc thông báo, báo cáo tình trạng quá tải và hồi phục trạng thái.6.3 CAN © 2006 - HMS 4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CAL, DeviceNet, SDS Líp øng dông Líp 3-6 (Kh«ng thÓ hiÖn) LLC - §iÒu khiÓn liªn kÕt logic Líp liªn kÕt MAC - §iÒu khiÓn truy d÷ liÖu CAN nhËp m«i tr−êng M· hãa bit, T¹o nhÞp/®ång bé nhÞp Líp vËt lý (Bé thu ph¸t) M«i tr−êng truyÒn dÉn6.3 CAN © 2006 - HMS 5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt3. Cấu trúc mạng & KT truyền dẫn ƒ CAN không qui ₫ịnh cụ thể về chuẩn truyền dẫn cũng như môi trường truyền thông ƒ Cáp ₫ôi dây xoắn kết hợp với chuẩn RS-485 ₫ược sử dụng rộng rãi nhất (cấu trúc mạng thích hợp nhất là ₫ường trục/₫ường nhánh, chiều dài ₫ường nhánh < 0.3m) ƒ Phương pháp truy nhập bus CSMA/CA, tốc ₫ộ truyền tối ₫a là 1Mbit/s ở khoảng cách 40m và 50kbit/s ở khoảng cách 1000m. ƒ Hai trạng thái logic của tín hiệu là mức trội (dominant) và mức lặn (recessive) ƒ Nhồi bit (bit 0 sau 5 bit 1) + NRZ6.3 CAN © 2006 - HMS 6 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt4. Cơ chế giao tiếp ƒ Truy nhập bus: CSMA/CA ƒ Đặc trưng của CAN là phương pháp ₫ịnh ₫ịa chỉ và giao tiếp hướng ₫ối tượng ƒ Tự do, linh hoạt theo kiểu yêu cầu-₫áp ứng ƒ Một trạm gửi dữ liệu bằng khung REMOTE FRAME ƒ Trạm có khả năng cung cấp nội dung thông tin ₫ó sẽ gửi trả lại một khung dữ liệu DATA FRAME có cùng mã căn cước với khung yêu cầu6.3 CAN © 2006 - HMS 7 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt5. Cấu trúc bức ₫iện ƒ Mỗi thông báo ₫ược coi là một ₫ối tượng, có một căn cước riêng biệt (IDENTIFIER, 11/29 bit) ƒ 4 kiểu bức ₫iện: — Khung dữ liệu (DATA FRAME) mang dữ liệu từ một trạm gửi tới các trạm nhận. — Khung yêu cầu dữ liệu (REMOTE FRAME) ₫ược gửi từ một trạm yêu cầu truyền khung dữ liệu. — Khung lỗi (ERROR FRAME) ₫ược gửi từ bất kỳ trạm nào phát hiện lỗi bus. — Khung quá tải (OVERLOAD FRAME) tạo một khoảng cách thời gian bổ sung giữa hai khung dữ liệu hoặc yêu cầu dữ liệu trong trường hợp một trạm bị quá tải. ƒ Giữa hai khung ít nhất 3 bit lặn (INTERSPACE)6.3 CAN ...