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1. CAN 버스란?
CAN은 Controller Area Network(CAN)의 약자입니다. 자동차 전자제품의 연구개발 및 생산으로 유명한 독일 BOSCH사에서 개발하여 마침내 국제표준(ISO11898)이 되었습니다. 그것은 세계에서 가장 널리 사용되는 필드 버스 중 하나입니다. 하나.
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북미와 서유럽에서 CAN 버스 프로토콜은 자동차 컴퓨터 제어 시스템 및 임베디드 산업 제어 LAN의 표준 버스가 되었으며 CAN을 기본 프로토콜로 사용하는 대형 트럭 및 중장비 차량용으로 설계된 J1939 프로토콜이 있습니다.
2.CAN 버스의 특성
1. 다중 호스트 모드에서 작동: 네트워크의 모든 노드는 언제든지 다른 노드에 데이터를 보낼 수 있으며 통신 방법은 유연합니다.
2. 네트워크의 각 노드는 실시간 요구 사항을 충족할 수 있는 다른 우선 순위를 갖습니다.
3. 비파괴 중재 버스 구조를 사용하여 두 노드가 동시에 네트워크에 정보를 전송할 때 우선 순위가 높은 노드가 먼저 전송됩니다.
4. 포인트 투 포인트, 포인트 투 멀티 포인트 및 포인트 투 글로벌 방송의 세 가지 전송 모드가 있습니다.
5. 통신 거리는 6km에 달할 수 있고, 통신 속도는 1MB/s에 달할 수 있으며, 노드 수는 110개에 달할 수 있습니다.
6. 짧은 프레임 구조가 채택되고 각 프레임에는 8개의 유효 바이트가 있습니다.
7. 신뢰할 수 있는 오류 감지 메커니즘으로 데이터 오류율이 매우 낮습니다.
8. 발송정보가 훼손된 경우 자동으로 재전송될 수 있습니다.
9. 노드에 심각한 오류가 발생하면 버스의 다른 작업에 영향을 미치지 않도록 버스와의 연결을 자동으로 차단합니다.
3. CAN 버스의 원리
CAN 버스는 브로드캐스팅의 형태로 한 노드에서 다른 노드로 데이터를 전송합니다. 노드가 데이터를 보낼 때 노드의 CPU는 보낼 데이터와 식별자를 노드의 CAN 칩으로 보내고 준비 상태로 만듭니다.
CAN 칩은 버스 할당을 받으면 메시지를 보내는 상태가 되고 CAN 칩은 보낼 데이터를 정해진 메시지 형식으로 만들어서 내보낸다.
이때 네트워크의 다른 노드는 수신 상태에 있으며 모든 노드는 먼저 수신해야 하며 탐지를 통해 메시지가 자신에게 전송되었는지 여부를 판단해야 합니다.
CAN 버스는 내용 중심의 주소 지정 체계이기 때문에 제어 시스템을 구축하고 유연하게 구성하기가 쉽기 때문에 하드웨어 및 소프트웨어를 수정하지 않고도 CAN 버스에 새 노드를 추가할 수 있습니다.
4. CAN 버스의 적용
네트워킹 및 통신 기능에서 CAN 버스의 장점과 높은 비용 성능은 많은 분야에서 광범위한 응용 가능성과 개발 잠재력을 가지고 있음을 결정합니다.
이러한 애플리케이션에는 공통점이 있습니다. CAN은 실제로 현장에서 버스 토폴로지가 있는 컴퓨터 근거리 통신망 역할을 합니다. 경우에 관계없이 모든 노드 간의 실시간 통신을 담당하지만 간단한 구조, 빠른 속도, 간섭 방지, 신뢰성 및 저렴한 가격이라는 장점이 있습니다.
CAN 버스는 원래 자동차의 전자 제어 시스템용으로 설계되었습니다. 현재 유럽에서 생산되는 자동차에 CAN을 적용하는 것은 매우 일반적입니다. 뿐만 아니라 이 기술은 기차나 선박과 같은 차량으로 확장되었습니다.
5. CAN 버스는 디지털 신호입니까 아니면 아날로그 신호입니까?
CAN 버스는 디지털 신호입니다. 일반 통신 버스와 비교할 때 CAN 버스의 데이터 통신은 뛰어난 신뢰성, 실시간 및 유연성을 가지고 있습니다. 우수한 성능과 독특한 디자인으로 인해 CAN 버스는 점점 더 많은 사람들의 관심을 받고 있습니다.
6. 아날로그 신호와 디지털 신호의 차이점
아날로그 신호는 진폭의 값이 연속적임을 의미합니다(진폭은 무한한 수의 값으로 나타낼 수 있음). 시연속 아날로그 신호에는 연속적으로 변화하는 영상(텔레비전, 팩스) 신호 등이 있다. 시분할 아날로그 신호는 샘플링 신호로 T 시간마다 아날로그 신호를 샘플링하여 얻은 신호이다. 비록 파형이 시간적으로 불연속적이지만 , 진폭 값은 연속적이므로 여전히 아날로그 신호입니다.
디지털 신호는 진폭 값이 불연속적이며 진폭 표현이 제한된 수의 값으로 제한됨을 의미합니다. 이진 코드는 디지털 신호입니다. 바이너리 코드는 노이즈의 영향을 덜 받고 디지털 회로에 의해 처리되기 쉽기 때문에 널리 사용된다.
아날로그 통신의 장점은 직관적이고 구현하기 쉽지만 두 가지 주요 단점이 있습니다. (1) 기밀성이 좋지 않고 아날로그 통신, 특히 마이크로웨이브 통신과 유선 개방형 유선 통신은 도청하기 쉽습니다. 아날로그 신호가 수신되는 한 통신 내용을 쉽게 얻을 수 있습니다. (2) 간섭 방지 능력이 약합니다. 선로를 따라 전송하는 동안 전기 신호는 외부 및 통신 시스템의 다양한 노이즈에 의해 간섭을 받게 됩니다. 노이즈와 신호가 섞인 후에는 분리하기 어려워 통신 품질이 저하됩니다. 라인이 길수록 더 많은 노이즈가 축적됩니다.
디지털 통신은 다음과 같은 이점이 있습니다. (1) 통신의 기밀성을 강화합니다. 음성 신호를 A/D로 변환한 후 먼저 암호화하여 전송할 수 있습니다. 수신단에서 해독된 후 D/A 변환을 통해 아날로그 신호로 복원할 수 있습니다. (2) 방해 전파 방지 능력이 향상되었습니다. 특히 중계 시 디지털 신호를 재생성하여 노이즈 축적을 제거할 수 있습니다. (3) 전송 오류를 제어할 수 있으므로 전송 품질이 향상됩니다. (4) 디지털 정보를 처리하기 위해 현대 디지털 신호 처리 기술을 사용하는 것이 편리하다. (5) 통합된 디지털 통신망을 구축할 수 있고, 다양한 메시지를 종합적으로 전달할 수 있어 통신 시스템의 기능을 높일 수 있다. 그러나 디지털 통신은 넓은 주파수 대역을 점유하고 복잡한 기술 요구 사항과 아날로그/디지털 변환 시 양자화 오류 등의 단점도 가지고 있다.
디지털 통신 시스템에 의해 전송되는 메시지는 일반적으로 이산적이지만 연속적일 수도 있습니다. 디지털 통신 시스템에서 아날로그 메시지를 읽을 필요가 있는 경우 송신부의 정보 소스에 아날로그-디지털 변환 장치가 포함되어야 합니다. 끝에 있는 수신기에는 디지털-아날로그 변환 장치가 포함되어 있습니다. 오늘날 아날로그 통신 시스템이 많다는 사실을 고려할 때 여전히 디지털 신호를 전송해야 하는 경우가 많습니다. 이를 위해서는 디지털 터미널 장비의 일부 수정 또는 설치가 필요합니다.
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