ЦАН магистрала (Цонтроллер Ареа Нетворк) је веома поуздан,-протокол серијске комуникације у реалном времену који се користи у возилима, индустријској аутоматизацији и другим пољима. Омогућава да више микроконтролера и уређаја комуницирају једни са другима без главног рачунара.
ЦАН магистралу је првобитно развио Босцх у Немачкој раних 1980-их за-комуникацију у возилу. 1993. ИСО је објавио стандард ЦАН магистрале (ИСО 11898), који обухвата и протокол слоја везе података и протокол физичког слоја.
ИСО 11898-1: Дефинише протокол слоја везе података.
ИСО 11898-2: Дефинише протокол физичког слоја за брзу ЦАН магистралу-, подржавајући максималну брзину преноса података од 1 Мбпс. Препоручује линеарну топологију и погодан је за апликације са високим захтевима у реалном времену.
ИСО 11898-3: Дефинише протокол физичког слоја за ниску-брзину ЦАН магистралу, са брзинама преноса података у распону од 40 Кбпс до 125 Кбпс. Такође познат као ЦАН-толерантни на грешке, омогућава континуирану комуникацију чак и када једна сигнална линија откаже, што га чини погодним за апликације са нижим захтевима у реалном времену.
Карактеристике ЦАН магистрале:
Више-главна контрола:ЦАН магистрала подржава више главних уређаја који коегзистирају на мрежи без главне{0}}подређене хијерархије. Уређаји комуницирају на основу приоритета поруке.
Диференцијална сигнализација:Користи две жице (ЦАН_Х и ЦАН_Л) за пренос диференцијалних сигнала, повећавајући отпорност на електромагнетне сметње.
Не{0}}недеструктивна арбитража:Током преноса поруке, ако дође до колизије, порука вишег-приоритета се преноси док порука нижег-приоритета чека на поновни пренос.
Откривање грешака и руковање:Садржи робусну детекцију грешака и могућности руковања, укључујући ЦРЦ верификацију контролне суме и проверу грешке у биту.
Флексибилна топологија:Подржава вишеструке мрежне топологије као што су линеарне, звездасте, стабло и прстенасте конфигурације.
На ЦАН магистрали, значајна разлика напона између логичких "0" и "1" осигурава поуздану комуникацију. Позивајући се на горњи опис, два логичка нивоа на ЦАН магистрали су:
Доминантно: 0
Рецесивни: 1
Нивои сигнала на ЦАН магистрали показују линију{0}}и карактеристике. Ова линија-и понашање чине основу кола за арбитражу ЦАН магистрале: доминантни ниво (0) увек маскира рецесивни ниво (1). Ако различити чворови истовремено преносе доминантне и рецесивне нивое, магистрала показује доминантни ниво (0). Тек када сви чворови преносе рецесивни ниво (1), сабирница показује рецесивно стање.
Доминантни ниво:Логика 0. У високо-брзином ЦАН-у, пин ЦАН_Х покреће напон од 5В, док ЦАН_Л пин покреће 0В.
Субмисивни ниво:Логика 1. Ниједан пин није покренут.
ЦАН магистрале великих{0}}брзина и ЦАН магистрале мале{1}}се разликују се по дефиницијама нивоа сигнала физичког слоја:
Високо-брзи ЦАН дефинише логичку „1“ када су напони ЦАНХ и ЦАНЛ једнаки (ЦАНХ=ЦАНЛ=2.5В), и логичку „0“ када је разлика напона између ЦАНХ и ЦАНЛ 2В (ЦАНХ=3.5В, ЦАНЛ=1.5В).
У оквиру опсега напона уобичајеног-режима (-12В до 12В), брзи ЦАН примопредајник тумачи разлику напона већу од 0,9В између ЦАНХ и ЦАНЛ као доминантно стање, а разлику мању од 0,5В као рецесивно стање. Унутрашње коло хистерезе смањује сметње.
ЦАН мале-брзине дефинише логичку „1“ када је разлика напона између ЦАНХ и ЦАНЛ 5В (ЦАНХ=0В, ЦАНЛ=5В), и логичку „0“ када је разлика напона 2,2В (ЦАНХ=3.6В, ЦАНЛ=1.4В).
Нивои{0}}ЦАН сигнала велике брзине (ИСО 11898-2)
Нивои{0}}ЦАН сигнала мале брзине (ИСО 11898-3)
ЦАН механизми за руковање грешкама:
ЦРЦ грешке:Открива грешке израчунавањем и верификацијом ЦРЦ вредности података.
Грешке у битовима:Открива битне грешке у реалном-времену током преноса.
Оквири грешака:Шаље оквире грешака да захтева поновни пренос када се открију грешке.
Резиме
ЦАН магистрала је широко прихваћена у више области због своје високе поузданости,{0}}перформанси у реалном времену и флексибилности. Како технологија напредује, ЦАН магистрала наставља да се развија-на пример, стандард ЦАН ФД (Флексибилна брзина података-) који је објавио БОСЦХ додатно побољшава брзине преноса података како би задовољио захтеве апликација које захтевају већи пропусни опсег.