CAN (Control Area Network) - последовательная магистраль, обеспечивающая увязку в сеть "интеллектуальных" устройств ввода/вывода, датчиков и исполнительных устройств некоторого механизма или даже предприятия.
Характеризуется протоколом, обеспечивающим возможность нахождения на магистрали нескольких ведущих устройств, обеспечивающим передачу данных в реальном масштабе времени и коррекцию ошибок, высокой омехоустойчивостью. Система CAN обеспечена большим количеством микросхем, обеспечивающих работу подключенных к магистрали устройств, разработку которых начинала фирма BOSH для использования в автомобилях, и в настоящее время широко используемых в автоматизации промышленности.
Промышленная сеть реального времени CAN представляет собой сеть с общей средой передачи данных. Это означает, что все узлы сети одновременно принимают сигналы передаваемые по шине. Невозможно послать сообщение какому-либо конкретному узлу. Все узлы сети принимают весь трафик передаваемый по шине. Однако, CAN-контроллеры предоставляют аппаратную возможность фильтрации CAN-сообщений.
Каждый узел состоит из двух составляющих. Это собственно CAN контроллер, который обеспечивает взаимодействие с сетью и реализует протокол, и микропроцессор (CPU).
Рис. 1. Топология сети CAN.
CAN контроллеры соединяются с помощью дифференциальной шины, которая имеет две линии - CAN_H (can-high) и CAN_L (can-low), по которым передаются сигналы. Логический ноль регистрируется, когда на линии CAN_H сигнал выше, чем на линии CAN_L. Логическая единица - в случае когда сигналы CAN_H и CAN_L одинаковы (отличаются менее чем на 0.5 В). Использование такой дифференциальной схемы передачи делает возможным работу CAN сети в очень сложных внешних условиях. Логический ноль - называется доминантным битом, а логическая единица - рецессивным. Эти названия отражают приоритет логической единицы и нуля на шине CAN. При одновременной передаче в шину лог. нуля и единицы, на шине будет зарегестрирован только логический ноль (доминантный сигнал), а логическая единица будет подавлена (рецессивный сигнал).
Сообщение - информация по шине посылается в фиксированном формате сообщений, различной но фиксированной длины. Когда шина свободна, каждый узел может начать передачу нового сообщения.
Информационная маршрутизация.
В CAN нет никакой информации относительно конфигурации сети. Это имеет несколько важных следствий:
Гибкая система - узел м.б. добавлен в сеть без изменений в программном или аппаратном обеспечении узлов сети
маршрутизация сообщений - содержание сообщения определяется идентификатором. Иден-р не указывает адрес сообщения а описывает значение данных так, чтобы все узлы сети могли решить с помощью фильтрации нужно ли это сообщение.
Передача группе - любое число узлов может одновременно получать и реагировать на одно и тоже сообщение.
Непротиворечивость данных - внутри сети гарантированно что сообщение будет принято всеми узлами или ни одним узлом.
Приоритеты - \идентификаторы RTR определяют приоритет сообщения в течении доступа к шине.
