1. Преглед ЦАН протокола
1.1 Настанак и развој ЦАН протокола
ЦАН протокол је први пут предложила немачка компанија Босцх 1983. године, са циљем да реши проблеме комуникације у аутомобилском електронском систему. Са развојем технологије, ЦАН протокол се постепено користи у индустријској контроли, медицинској опреми, паметној кући и другим пољима.
1.2 Карактеристике ЦАН протокола
ЦАН протокол има следеће карактеристике:
- Више-главна контрола: ЦАН протокол подржава више чворова за комуникацију у исто време, што побољшава реално-време и поузданост система.
- Броадцаст комуникација: ЦАН протокол усваја метод емитовања за комуникацију, сви чворови могу примити послате податке.
- Не-недеструктивна арбитража: Када два или више чворова шаљу податке у исто време, ЦАН протокол обезбеђује исправан пренос података путем арбитражног механизма.
- Откривање и руковање грешкама: ЦАН протокол има функције откривања грешака и руковања, које могу открити и руковати грешкама у процесу комуникације на време.
2. Компоненте ЦАН оквира поруке
ЦАН оквир поруке је најосновнија јединица за пренос података у ЦАН протоколу, а његове компоненте су следеће:
2.1 Почетни бит оквира
Почетни бит оквира је први бит оквира поруке и користи се за идентификацију почетка оквира поруке.
2.2 Поље арбитраже
Поље за арбитражу се користи за одређивање приоритета података који се шаљу. У ЦАН протоколу, дужина арбитражног поља је 11 или 29 бита, што одговара стандардним и проширеним оквирима, респективно. Што је мања вредност поља арбитраже, то је већи приоритет.
2.3 Контролно поље
Контролно поље се састоји од бита Ремоте Трансмиссион Рекуест (РТР) и бита за проширење идентификатора (ИДЕ). Бит РТР се користи за идентификацију да ли је оквир података удаљени оквир или оквир података, а ИДЕ бит се користи за идентификацију да ли је оквир стандардни оквир или проширени оквир.
2.4 Поље података
Поље података се користи за чување стварно пренетих података. Дужина поља података је 0-8 бајтова за стандардне оквире и 0-64 бајта за проширене оквире.
2.5 Проверите поље
Поље контролне суме се састоји од провере цикличне редундансе (ЦРЦ) и ЦРЦ граничника, који се користи за откривање да ли постоји грешка у подацима током преноса, и ЦРЦ граничника, који идентификује крај ЦРЦ контролне суме.
2.6 Поље за одговор
Поље за одговор се састоји од слота за одговор и дефинитера одговора. Слот за одговор се користи за примање одговора од чвора, а дефинитор одговора идентификује крај поља за одговор.
2.7 Крај-бита-оквира
Бит за крај{0}}оквира- је последњи бит оквира поруке и користи се за идентификацију краја оквира поруке.
3. Функције слоја везе података
Слој везе података је други слој у ОСИ референтном моделу, који је углавном одговоран за поуздан пренос података на врху физичког слоја. Функције слоја везе података укључују:
3.1 Синхронизација оквира
Синхронизација оквира је једна од основних функција слоја везе података, која се користи да осигура да су чворови за пренос и пријем у стању да исправно идентификују почетак и крај информационог оквира.
3.2 Контрола грешака
Контрола грешака је још једна важна функција слоја везе података, укључујући откривање грешака и исправљање грешака. ЦАН протокол користи цикличну проверу редунданције (ЦРЦ) за откривање грешке како би се осигурао интегритет података.
3.3 Контрола протока
Контрола тока се користи за спречавање преносног чвора да пребрзо шаље податке да би их чвор за пријем могао обрадити. Слој везе података обезбеђује поуздан пренос података контролишући брзину којом се подаци шаљу.
3.4 Контрола приступа
Контрола приступа је још једна кључна функција слоја везе података која се користи за координацију комуникације између више чворова. У ЦАН протоколу, контрола приступа се остварује путем не-недеструктивног арбитражног механизма да би се обезбедио исправан пренос података.
4. Примена ЦАН оквира порука у слоју везе података
4.1 Синхронизација оквира
У оквирима ЦАН порука, почетни бит оквира и бит за крај оквира се користе за постизање синхронизације оквира. Чвор за пренос идентификује почетак оквира поруке слањем бита почетка оквира, а чвор за пријем синхронизује оквир откривањем почетног бита оквира.
4.2 Контрола грешака
ЦРЦ поља контролне суме се користи за контролу грешке у оквиру ЦАН поруке. Чвор за пренос генерише ЦРЦ на основу података и додаје га пољу података пре слања података. Након пријема података, пријемни чвор поново израчунава ЦРЦ контролну суму и упоређује је са примљеном ЦРЦ контролном сумом да би открио било какву грешку у подацима.
4.3 Контрола протока
У ЦАН протоколу, контрола тока се углавном остварује кроз механизам арбитраже. Када два или више чворова шаљу податке у исто време, ЦАН протокол одређује приоритет кроз механизам арбитраже како би се обезбедио поуздан пренос података.
4.4 Контрола приступа
У ЦАН протоколу, контрола приступа се углавном остварује путем не-деструктивног механизма арбитраже. Када два или више чворова шаљу податке у исто време, ЦАН протокол одређује приоритет послатих података упоређивањем вредности арбитражног поља. Чвор са вишим приоритетом може наставити да шаље податке, док чвор са нижим приоритетом треба да сачека док чвор вишег приоритета не заврши слање података.