Цифровая шина данных CAN Мерседес W203

Цифровая шина данных CAN

B — Датчик 1 CAN — Шина данных М — Исполнительные элементы I - III (сервомеханизмы)	N — Блоки управления (контроллеры) I - V

Первый блок управления (N I) утрачивает арбитраж с 3-го бита.

Третий блок управления (N III) утрачивает арбитраж с 7-го бита.

Второй блок управления (N II) сохраняет право доступа к шине данных CAN и может передавать своё сообщение.

Другие блоки управления попытаются передать свои сообщения по шине данных CAN только после того, как она снова освободится. При этом право передачи опять будет предоставляться в соответствии с приоритетностью сообщения по шине данных CAN.

Распознавание ошибок

Помехи могут приводить к ошибкам в передаче данных. Такие, возникающие при передаче, ошибки следует распознавать и устранять.
Протокол шины данных CAN различает два уровня распознавания ошибок:

· механизмы на уровне Data Frame (фрейм сообщения);
· механизмы на уровне битов.

Механизмы на уровне Data Frame

Cyclic-Redundancy-Check

На основе передаваемого по шине данных CAN сообщения блок-передатчик рассчитывает контрольные биты, которые передаются вместе с пакетом данных в поле «CRC Field» (контрольные суммы). Блок-приёмник заново вычисляет эти контрольные биты на основе принятого по шине данных CAN сообщения и сравнивает их с контрольными битами, полученными вместе с этим сообщением.

Frame Check

Этот механизм проверяет структуру передаваемого блока (фрейма), то есть перепроверяются битовые поля с заданным фиксированным форматом и длина фрейма.

Распознанные функцией Frame Check ошибки маркируются как ошибки формата.

Механизмы на уровне битов

Мониторинг

Каждый модуль при передаче сообщения отслеживает логический уровень шины данных CAN и определяет при этом различия между переданным и принятым битом. Благодаря этому обеспечивается надёжное распознавание глобальных и возникающих в блоке-передатчике локальных ошибок по битам.

Bit Stuffing

В каждом пакете данных между полем «Start of Frame» и концом поля «CRC Field» должно быть не более 5 следующих друг за другом битов с одинаковой полярностью.

После каждой последовательности из 5 одинаковых битов блок-передатчик добавляет в поток битов один бит с противоположной полярностью.

Блоки-приёмники удаляют эти биты после приёма сообщения по шине данных CAN.

Устранение ошибок

Если какой-либо модуль шины данных CAN распознаёт ошибку, то он прерывает текущий процесс передачи данных, отправляя сообщение об ошибке. Сообщение об ошибке состоит из 6 доминантных битов.

Благодаря сообщению об ошибке все подключённые к шине данных CAN блоки управления оповещаются о возникшей локальной ошибке и соответственно игнорируют переданное до этого сообщение.

После короткой паузы все блоки управления снова смогут передавать сообщения по шине данных CAN, причём первым опять будет отправлено сообщение с наивысшим приоритетом.

Блок управления, чьё сообщение по шине данных CAN обусловило возникновение ошибки, также начинает повторную передачу своего сообщения (функция Automatic Repeat Request).

Типы шин CAN

Для разных областей управления применяются различные шины CAN. Они отличаются друг от друга скоростью передачи данных.

Скорость передачи по шине данных CAN области «двигатель и ходовая часть» (CAN-C) составляет 125 Кбит/с, а шина данных CAN «Салон» (CAN-B) вследствие меньшего количества особо срочных сообщений рассчитана на скорость передачи данных только 83 Кбит/с.
Обмен данными между двумя шинными системами осуществляется через так называемые «межсетевые шлюзы», т.е. блоки управления, подключённые к обеим шинам данных.

Оптоволоконная шина D2B (Digital Daten-Bus) данных применена для области «Аудио/коммуникации/навигация». Оптоволоконный кабель может передавать существенно больший объём информации, чем шина с медным кабелем.

CAN C - шина «Двигатель и ходовая часть»

В оконечном блоке управления с каждой стороны установлен так называемый согласующий резистор шины данных с сопротивлением 120 Ом, подключённый между обоими проводами шины данных.

Шина данных CAN двигательного отсека активирована только при включённом зажигании.

К шине CAN-С подключено 7 блоков управления.

CAN B - шина «Салон»

Некоторые блоки управления, подключённые к шине данных CAN салона, активируются независимо от включения зажигания (например: система единого замка).

Поэтому шина данных CAN салона должна находиться в режиме функциональной готовности даже при выключенном зажигании, это значит, что возможность передачи пакетов данных должна быть обеспечена даже при выключенном зажигании.

С целью максимально возможного снижения потребляемого тока покоя, шина данных CAN, при отсутствии необходимых к передаче пакетов данных, переходит в режим пассивного ожидания, и активируется снова только при следующем доступе к ней.

Если в режиме пассивного ожидания шины данных CAN салона какой-либо блок управления (например, блок управления единого замка) передаёт сообщение по шине данных CAN, то его принимает только главный системный модуль (электронный замок зажигания, EZS). Блок EZS сохраняет это сообщение в памяти и посылает сигнал активации (Wake-up) на все блоки управления, подключённые к шине данных CAN салона.

При активации, EZS проверяет наличие всех пользователей шины данных CAN, после чего передаёт сохранённое до этого в памяти сообщение.

К шине CAN-В подключено 20 блоков управления.