CAN-Bus
Arbitrierung
Arbitrierung
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Kartei Details
Karten | 21 |
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Sprache | Deutsch |
Kategorie | Elektrotechnik |
Stufe | Universität |
Erstellt / Aktualisiert | 13.03.2013 / 30.07.2023 |
Lizenzierung | Kein Urheberrechtsschutz (CC0) |
Weblink |
https://card2brain.ch/box/canbus
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Kennwerte des CAN-Buses
- Der Bus ist sternförmig oder linear und besitzt eine Multi-Master Architektur
- Die Kommunikation ist ereignisgesteuert
- Es können bis zu 2032 verschiedene Nachrichten Indentifier definiert werden
- Maximale Brutto-Datenrate beträgt 1 MBit/s
- Die Nettorate liegt bei 58 %
- Die maximal erzielbare Länge liegt bei ca. 40 m
- Es wird das CSMA/CA Arbitrierungsverfahren verwendet
- Im CAN-Protokoll wird die NRZ-Codierung verwendet
CAN-Telegrammtypen
je nach Anwendungsfall drei Haupttypen von Botschaften
- Datentelegramm
- Datenübertragung zu einem oder mehreren Empfängern und wird auf Initiative des Senders versandt
- Datenanforderung
- Anforderung einer Botschaft durch einen Busteilnehmer, wird auf Initiative des Empfängers versandt
- Fehlertelegramm
- Signalisieren Sender oder Empfänger das Erkennen eines Fehlers
Datenanforderung
- Anforderung zum Senden eines Data Frames an einen bestimmten Knoten
- Identifier der angeforderten Botschaft wird gesendet
- RTR = rezessiv, kein Datenfeld
- Knoten sendet als Antwort die geforderte Botschaft
- falls Data Frame und Remote Frame gleichzeitig gesendet werden, gewinnt Data (da dominant) und Nachricht kann sofort gelesen werden
Arbitrierung
- beim CAN können alle Teilnehmer gleichberechtigt zugreifen --> Buszugriffssteuerung durch zerstörungsfreie (Nachricht mit höchster Priorität muss nicht nochmals gesendet werden), bitweise Arbitrierung
- Prioritäten sind im Identifier umgesetzt --> gesendet wird nach Rangfolge der Prioritäten
- Zustände Null und Eins müssen auf dem Bus dominant und rezessiv umgesetzt werden --> eine Eins soll während der Arbitrierung von einer Null überschrieben werden können (Null = dominant, Eins = rezessiv)
- für Identifier bedeutet dies, je kleiner seine Binärzahl, umso größer ist seine Priorität
- durch Verwendung offener Kollektoren können mehrere Teilnehmer auf den Bus parallel geschaltet werden, ohne dass im Konfliktfall elektrische Kurzschlüsse entstehen
- Zustand mit zwei unterschiedlichen Pegeln auf CAN-H und CAN-L wird dominant genannt (Pegeldifferenz > 0,9 Volt), Zustand mit zwei gleichen Pegeln ist als rezessiv bezeichnet
- dominant entspricht einer logischen Null --> legt ein Knoten eine logische Null auf den Knoten, überschreibt er ggfs. den Zustand einer logischen Eins eines anderen Knotens
- Kopplung der Knoten über die Busleitung stellt eine logische Und-Verknüpfung (Wired-And) dar
- jeder Teilnehmer muss während des Sendevorgangs den logischen Pegel auf dem Bus lesen
- stimmen Werte nicht überein, muss der Teilnehmer aufhören zu senden
- Teilnehmer mit kleinsten binärwert (höchste Priorität) gewinnt die Übertragung