CAN-Bus

• 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

Integration im Steuergerät

• H Speed CAN besitzt zwei Leitungen
• im Antriebsstrang Datenrate von 500kBits/s
• dominanter und rezessiver Buspegel
  • für rezessiver Bit ist CAN-H-Pegel nicht höher als CAN-L-Pegel
  • für dominantes Bit mind. um 900 mV höher

je nach Anwendungsfall drei Haupttypen von Botschaften

1. Datentelegramm
   • Datenübertragung zu einem oder mehreren Empfängern und wird auf Initiative des Senders versandt
2. Datenanforderung
   • Anforderung einer Botschaft durch einen Busteilnehmer, wird auf Initiative des Empfängers versandt
3. Fehlertelegramm
   • Signalisieren Sender oder Empfänger das Erkennen eines Fehlers

Aufbau

• 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

• 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

1. jeder Teilnehmer muss während des Sendevorgangs den logischen Pegel auf dem Bus lesen
2. stimmen Werte nicht überein, muss der Teilnehmer aufhören zu senden
3. Teilnehmer mit kleinsten binärwert (höchste Priorität) gewinnt die Übertragung