اتوبوس CAN OBC چگونه کار می کند؟

گذرگاه CAN OBC از یک سیگنال دیفرانسیل با دو حالت منطقی و بررسی افزونگی چرخه ای (CRC) برای ارسال پیام استفاده می کند. این یک پروتکل ارتباطی داده بدون تلفات است. گرههای 1-3 جریانی از بیتها را ارسال میکنند که شناسههای پیام و اولویت را نشان میدهند. هر یک از این گره ها یک بیت غالب و یک بیت مغلوب را ارسال می کند. بیت غالب بیت بعدی در گذرگاه است، در حالی که بیت مغلوب بیت سوم در اتوبوس است.
| گذرگاه CAN OBC از یک سیگنال دیفرانسیل با دو حالت منطقی استفاده می کند |
برد OBC/EPS از یک سیگنال دیفرانسیل با دو حالت منطقی برای ارتباط با گذرگاه CAN در صفحه عقب خودرو استفاده می کند. یک CPLD رابط های دیجیتال مختلف را به برد OBC/EPS مدیریت می کند. سپس جریان داده را به تابلوهای ماموریت هدایت می کند. CPLD طوری برنامه ریزی شده است که دنبال کننده ولتاژ باشد، به این معنی که سطح منطقی پین خروجی با حالت منطقی پین ورودی جفت شده مربوطه مطابقت دارد.
گذرگاه CAN یک پروتکل ارتباطی سریال سطح پایین است که از سیگنال های دیفرانسیل برای برقراری ارتباط با دستگاه های مختلف استفاده می کند. برای کار در یک شبکه CAN، یک میکروکنترلر با یک کنترلر CAN و یک فرستنده گیرنده متصل به گذرگاه، یک سیگنال یک سر یا دیفرانسیل را پردازش می کند. به عنوان مثال، یک گذرگاه CAN سیگنال D به علاوه low را ارسال می کند و آن را به همان سطح D- برمی گرداند.
یک فریم CAN معتبر با دو بیت به نام های غالب و مغلوب نشان داده می شود. بیت غالب منطقی 0 و بیت مغلوب منطقی است. گره هایی که یک فریم CAN معتبر دریافت می کنند، یک پیام غالب به گره های دیگر ارسال می کنند، که انتقال را تایید می کند. اگر گره های دریافت کننده یک پیام مغلوب دریافت کنند، آن را به گره فرستنده باز می فرستند. به این ترتیب، یک فریم CAN می تواند مجددا ارسال شود تا زمانی که تنها یک گره در حال ارسال باقی بماند.
| CAN از یک گره همگام با زمان استفاده می کندبفرست یکپیام |
یک پیام CAN حاوی یک شناسه پیام است، عددی که برای متمایز کردن یک پیام از پیام دیگر در اتوبوس استفاده میشود. شناسه پیام 11 بیت طول دارد (CAN استاندارد) و با یک شناسه شروع می شود. پس از پخش پیام، هر گره فرستنده مقدار دریافتی را با مقدار پخش مقایسه می کند. این فرآیند داوری نامیده می شود و تضمین می کند که هیچ پیامی از بین نخواهد رفت.
پیامهای CAN توسط گرهای ایجاد و ارسال میشوند که برای جلوگیری از برخورد با زمان هماهنگ شده است. این گره به عنوان یک گره اصلی و یک گره برده شناخته می شود. هر یک از این گره ها می توانند پیام ارسال یا دریافت کنند و می توانند وضعیت دستگاه های دیگر را در اتوبوس تغییر دهند. امروزه بسیاری از وسایل نقلیه از ترکیب دو یا چند گذرگاه داده استفاده می کنند.
پیام های CAN آدرس واضحی ندارند. کنترلکنندههای CAN تمام ترافیک گذرگاه CAN را رهگیری میکنند و مشخص میکنند که آیا یک پیام جالب است یا نه. از آنجایی که پیام های CAN حاوی آدرس نیستند، به آنها "محتوای آدرس داده شده" گفته می شود. آدرسهای پیام مرسوم میخوانند «اینجا یک پیام برای گره X است». در مقابل، یک پیام آدرسدهی محتوا به این مضمون میشود: «اینجا یک پیام CAN حاوی دادههایی با برچسب X است».
| CAN از بررسی افزونگی چرخه ای (CRC) استفاده می کند |
CRC فرآیندی است که برای تشخیص تناقضات در یک پیام استفاده می شود. بر اساس مجموعه ای از بایت های داده محاسبه شده و به پیام دریافتی اضافه می شود. سپس گیرنده داده، مقدار چک را با استفاده از تقسیم چند جملهای ارزیابی میکند تا مشخص کند آیا خطا وجود دارد یا خیر. در صورت وجود، تصدیق منفی ارسال می شود.
در گذرگاه CAN، این روش به عنوان بررسی افزونگی چرخه ای (CRCR) شناخته می شود. برای تشخیص خطاها و اطمینان از ارتباط قابل اعتماد استفاده می شود. هر پیام یک شناسه پیام دارد که به آن شناسه پیام می گویند. این عدد می تواند 11 بیت برای استاندارد CAN یا 17 بیت برای CAN FD باشد. بیت های مغلوب و غالب نیز وجود دارد.
بررسی افزونگی چرخه ای یک الگوریتم ریاضی است که خطاها و تغییرات تصادفی در کانال های ارتباطی را تشخیص می دهد. CRC از یک چند جمله ای مولد استفاده می کند که هم در فرستنده و هم در گیرنده موجود است. مقدار تولید شده با کلیدی تقسیم می شود که هم در فرستنده و هم در گیرنده موجود است. باقیمانده تقسیم مقدار چک جمع است.
| گذرگاه CAN OBC بدون تلفات است |
CAN یا Controller Area Network، استاندارد ارتباطی است که توسط صنعت خودرو استفاده می شود. CAN از شبکه ای از گره ها تشکیل شده است که هر کدام با گره های دیگر ارتباط برقرار می کنند. این گره ها می توانند اطلاعات را از یک قسمت خودرو به قسمت دیگر به اشتراک بگذارند. داده ها را می توان بدون از دست دادن ارسال و دریافت کرد.
مدیریت خطای باس CAN با اجازه دادن به سیستم برای شناسایی فریم های اشتباه CAN و جلوگیری از انتقال بیشتر، پارازیت اتوبوس را کاهش می دهد. علاوه بر این، گرههای CAN بهطور خودکار فریمهای مشکلساز CAN را شناسایی کرده و بر این اساس وضعیت را تغییر میدهند. با انجام این کار، از انتشار خطاهای CAN به گره های دیگر و ایجاد پارازیت اتوبوس جلوگیری می شود.
پروتکل CAN برای ارتباطات پرسرعت بین زیرسیستم های حیاتی طراحی شده است. به همین دلیل، باید نرخ به روز رسانی بالا و دقت داده بالا داشته باشد. CAN 2.0 برای برآورده کردن این الزامات طراحی شده است. باس CAN OBC طیفی از نرخ های انتقال را از 8 مگابیت بر ثانیه تا 1 گیگابیت در ثانیه پشتیبانی می کند.
اگر شارژرهای داخلی شما گذرگاه CAN داشته باشند چه؟
شارژرهای داخلی اغلب از گذرگاه CAN برای برقراری ارتباط با شبکه داده شارژر استفاده می کنند. برای محافظت از این خط ارتباطی در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و ولتاژهای گذرا (ESV)، واحد کنترل شارژر باید ESD و حفاظت گذرا را در خود جای دهد. در بسیاری از موارد، یک جزء می تواند این توابع را ارائه دهد. یکی از موثرترین راهها برای رسیدن به این هدف استفاده از آرایه دیود دو خطی TVS است. این دیودها حداقل ظرفیت خازنی دارند و وضعیت ورودی/خروجی فرستنده/گیرنده را کاهش نمی دهند.
شارژر آنبورد جعبه سیاه نیست. در بیشتر موارد، با سیستم مدیریت باتری یکپارچه شده و از طریق گذرگاه CAN متصل می شود. طراحی و ساختار خودروهای برقی پیچیده است و شارژر باید در طراحی مناسب باشد و با سایر اجزای الکتریکی تعامل داشته باشد. همچنین این امکان وجود دارد که سایر تجهیزات الکتریکی موجود در خودرو باعث ایجاد اختلال در انتشار و رسانایی شوند.
هنگام انتخاب شارژر داخلی، باید تصمیم بگیرید که به چه نوع کنترلی نیاز دارید.شارژرهای سرانمعمولاً برای پشتیبانی از سیگنال روشن/خاموش یا رابط باس CAN طراحی شده اند. معمولاً این شارژرها طوری برنامه ریزی شده اند که فقط از یکی از این روش ها پشتیبانی کنند، اما می توانید به راحتی آنها را برای پشتیبانی از CAN و CANbus دوباره برنامه ریزی کنید. برای بهترین عملکرد و ایمنی، الگوریتم شارژی را انتخاب کنید که نزدیک به جریان ثابت و ولتاژ کمی بالاتر از حداکثر ولتاژ بسته باشد. این الگوریتم شارژ به گونه ای طراحی شده است که در صورت از کار افتادن بسته باتری به شما یک نسخه پشتیبان می دهد.


