Il bus CAN è un segnale digitale o un segnale analogico?

1. Cos'è il bus CAN?

CAN è l'abbreviazione di Controller Area Network (CAN). È stato sviluppato dalla società tedesca BOSCH, famosa per la ricerca e lo sviluppo e la produzione di prodotti elettronici per autoveicoli, e alla fine è diventato uno standard internazionale (ISO11898). È uno dei bus di campo più utilizzati al mondo. uno.

immagine

 

In Nord America e in Europa occidentale, il protocollo CAN bus è diventato il bus standard per i sistemi di controllo dei computer automobilistici e le LAN di controllo industriale integrate e dispone di un protocollo J1939 progettato per autocarri di grandi dimensioni e veicoli con macchinari pesanti con CAN come protocollo sottostante.

 

 

2.le caratteristiche del bus CAN

 

1. Lavorare in modalità multi-host: qualsiasi nodo della rete può inviare dati ad altri nodi in qualsiasi momento e il metodo di comunicazione è flessibile;

2. Ogni nodo della rete ha una priorità diversa, che può soddisfare i requisiti in tempo reale;

3. Utilizzando la struttura del bus di arbitraggio non distruttivo, quando due nodi trasmettono informazioni alla rete contemporaneamente, quello con priorità più alta verrà trasmesso per primo;

4. Sono disponibili tre modalità di trasmissione: trasmissione punto-punto, punto-multipunto e punto-globale;

5. La distanza di comunicazione può raggiungere i 6 km, la velocità di comunicazione può raggiungere 1 MB/s e il numero di nodi può raggiungere i 110;

6. Viene adottata la struttura a frame corto e ogni frame ha 8 byte effettivi;

7. Con un affidabile meccanismo di rilevamento degli errori, il tasso di errore dei dati è estremamente basso;

8. Quando le informazioni inviate sono danneggiate, possono essere rispedite automaticamente;

9. Quando un nodo è in errore grave, interromperà automaticamente la connessione con il bus, in modo da non pregiudicare altre operazioni sul bus.

 

 

3. Principio del bus CAN

 

 

Il bus CAN invia dati da un nodo a un altro nodo sotto forma di trasmissione. Quando un nodo invia dati, la CPU del nodo invia i dati e l'identificatore da inviare al chip CAN del nodo e lo fa entrare nello stato pronto.

Una volta che il chip CAN riceve l'assegnazione del bus, passa allo stato di invio di un messaggio e il chip CAN forma i dati da inviare in un formato di messaggio prescritto e lo invia.

 

In questo momento, altri nodi nella rete sono nello stato di ricezione e tutti i nodi devono prima riceverlo e giudicare se il messaggio viene inviato a se stesso attraverso il rilevamento.

 

Poiché il bus CAN è uno schema di indirizzamento orientato al contenuto, è facile costruire un sistema di controllo e configurarlo in modo flessibile, in modo che possa aggiungere nuovi nodi al bus CAN senza modificare l'hardware e il software.

 

 

4. Applicazione del bus CAN

 

 

I vantaggi del bus CAN nelle funzioni di rete e comunicazione e le sue elevate prestazioni in termini di costi determinano che ha ampie prospettive di applicazione e potenziale di sviluppo in molti campi.

 

Queste applicazioni hanno qualcosa in comune: CAN agisce effettivamente come una rete locale di computer con una topologia a bus sul campo. Indipendentemente dall'occasione, è responsabile della comunicazione in tempo reale tra qualsiasi nodo, ma presenta i vantaggi di una struttura semplice, alta velocità, anti-interferenza, affidabilità e prezzo basso.

 

Il bus CAN è stato originariamente progettato per il sistema di controllo elettronico delle automobili. Attualmente, l'applicazione del CAN nelle automobili prodotte in Europa è molto comune. Non solo, questa tecnologia è stata estesa a veicoli come treni e navi.

 

 

5. Il bus CAN è un segnale digitale o un segnale analogico?

 

Il bus CAN è un segnale digitale. Rispetto al bus di comunicazione generale, la comunicazione dati del bus CAN ha un'eccezionale affidabilità, tempo reale e flessibilità. Grazie alle sue buone prestazioni e al design unico, il bus CAN è stato oggetto di sempre maggiore attenzione da parte delle persone.

 

6. La differenza tra segnale analogico e segnale digitale

 

Un segnale analogico significa che il valore dell'ampiezza è continuo (l'ampiezza può essere rappresentata da un numero infinito di valori). I segnali analogici continui nel tempo includono segnali di immagine (televisione, fax) che cambiano continuamente, ecc. Un segnale analogico discreto nel tempo è un segnale di campionamento, ovvero un segnale ottenuto campionando il segnale analogico ogni volta T. Sebbene la sua forma d'onda sia discontinua nel tempo , il suo valore di ampiezza è continuo, quindi è ancora un segnale analogico.

 

Un segnale digitale significa che il valore dell'ampiezza è discreto e la rappresentazione dell'ampiezza è limitata a un numero limitato di valori. Il codice binario è un segnale digitale. I codici binari sono meno influenzati dal rumore e sono facili da elaborare dai circuiti digitali, quindi sono ampiamente utilizzati.

 

I vantaggi della comunicazione analogica sono intuitivi e facili da implementare, ma ci sono due svantaggi principali: (1) scarsa riservatezza, la comunicazione analogica, in particolare la comunicazione a microonde e la comunicazione cablata aperta, è facile da intercettare. Finché viene ricevuto il segnale analogico, è facile ottenere il contenuto della comunicazione. (2) L'abilità anti-interferenza è debole. Durante la trasmissione lungo la linea, il segnale elettrico sarà disturbato da vari rumori provenienti dall'esterno e dal sistema di comunicazione. Dopo che il rumore e il segnale si sono mescolati, è difficile separarli, degradando così la qualità della comunicazione. Più lunga è la linea, maggiore sarà il rumore accumulato.

 

La comunicazione digitale presenta i seguenti vantaggi: (1) Rafforzare la riservatezza della comunicazione. Dopo che il segnale vocale è stato convertito da A/D, può essere prima crittografato e quindi trasmesso. Dopo essere stato decifrato all'estremità ricevente, può essere ripristinato su un segnale analogico mediante conversione D/A. (2) La capacità anti-jamming è migliorata, specialmente durante la trasmissione, il segnale digitale può essere rigenerato per eliminare l'accumulo di rumore. (3) Gli errori di trasmissione possono essere controllati, migliorando così la qualità della trasmissione. (4) È conveniente utilizzare la moderna tecnologia di elaborazione del segnale digitale per elaborare le informazioni digitali. (5) È possibile costruire una rete di comunicazione digitale integrata e vari messaggi possono essere trasmessi in modo completo, in modo da migliorare la funzione del sistema di comunicazione. Tuttavia, la comunicazione digitale presenta anche degli svantaggi, quali: occupazione di un'ampia banda di frequenza, requisiti tecnici complessi ed errori di quantizzazione durante la conversione analogico/digitale.

 

I messaggi trasmessi dai sistemi di comunicazione digitale sono generalmente discreti, ma possono anche essere continui. Se è necessario leggere messaggi analogici in sistemi di comunicazione digitali, un dispositivo di conversione da analogico a digitale deve essere incluso nella fonte di informazioni della sezione di invio. Il ricevitore all'estremità include un dispositivo di conversione da digitale ad analogico. Considerando il fatto che oggi esiste un gran numero di sistemi di comunicazione analogici, è ancora spesso necessario trasmettere segnali digitali. Ciò richiede alcune modifiche o l'installazione di apparecchiature terminali digitali.

 

Elecbee è un'azienda specializzata nella ricerca e sviluppo, produzione e vendita di connettori elettronici, adattatori e antenne. Che si tratti di tecnologia, ricerca e sviluppo, produzione o affari, è nella posizione di leader nel settore. Se vuoi saperne di più sui nostri prodotti o hai bisogno di aiuto e supporto correlato, puoi comunicare direttamente con il nostro staff tecnico in tempo reale sul sito Web o inviare un'e-mail a service@elecbee.com. Tutto lo staff di Elecbee non vede l'ora di collaborare con te.