¿Para qué sirve CAN en la placa integrada?

CAN o Controller Area Network, es un método de conexión o comunicación entre varios dispositivos electrónicos en un vehículo automotor. Su intención principal era estandarizar la forma en que los diferentes sistemas [ahora integrados] en un automóvil se comunican entre sí. Se inició en Robert Bosch [Robert Bosch GmbH], en la década de 1980. ¡Esto revolucionó la industria automotriz de una manera completamente diferente! Con el desarrollo de la industria electrónica y de semiconductores, los sistemas mecánicos en un automóvil fueron reemplazados por un sistema electrónico más robusto que tenía un rendimiento mejorado. Las nuevas tecnologías, productos e inventos con funciones adicionales o mejoradas comenzaron a dar forma a una era completamente nueva para la industria del automóvil que prometía vehículos más robustos con el uso de la electrónica. El creciente número de dispositivos electrónicos utilizaba señales de comunicación con interrelaciones más complejas entre ellos. De este modo, dificultan la vida de los ingenieros automotrices cuando diseñan sistemas en los que un dispositivo electrónico necesita comunicarse con otros para operar. Al darse cuenta del problema de la comunicación entre diferentes módulos electrónicos, Robert Bosch ideó este nuevo protocolo llamado CAN, que se lanzó por primera vez en 1986. CAN proporciona un mecanismo incorporado en el hardware y el software mediante el cual los diferentes módulos electrónicos pueden comunicarse entre sí mediante Un cable común.

Un vehículo contiene una red de dispositivos electrónicos para compartir información / datos entre sí. Por ejemplo, un motor de encendido por chispa requiere una chispa para iniciar la cámara de combustión en el momento correcto para que se comunique con la unidad de control del motor que ajusta la sincronización exacta del encendido para proporcionar una mejor potencia y eficiencia de combustible. Otro ejemplo es una unidad de control de transmisión que cambia la relación de marcha automáticamente con la velocidad cambiante. Utiliza información de la unidad de control del motor y varios sensores en el sistema. Cada dispositivo electrónico tiene una ECU / MCU (unidad de control electrónica / microcontrolador) con su propio conjunto de reglas para compartir / transferir información. Para que dos o más dispositivos interactúen, deben tener el hardware y el software necesarios que les permitan comunicarse entre sí. Antes de que se introdujera CAN en los automóviles, cada dispositivo electrónico se conectaba a otro dispositivo utilizando los cables (cableado punto a punto) que funcionaban bien, cuando las funciones en el sistema eran limitadas.

Este es un ejemplo simple de un sistema CANless. Aquí puede ver que todos los sistemas están interconectados de una manera muy casual.

Como puede ver, cuando el bus y el protocolo CAN entran en acción, puede eliminar todos los sistemas independientes pero interdependientes.

Para un profano, siempre digo el siguiente ejemplo:

Pensando que existe una dura competencia en la industria automotriz, muchas compañías trabajan juntas. Los motores Volkswagen y Fiat son utilizados por muchas compañías. Las empresas automotrices francesas y las empresas españolas tienen un excelente sistema de infoentretenimiento diseñado. Pero ahora cada compañía, si comienza a usar su propio idioma, todos los componentes que trabajan dentro del vehículo deberán aprender los idiomas de los demás. Por lo tanto, si se utilizan múltiples protocolos, los sistemas integrados deben aprender varios idiomas [protocolos]. En cambio, cuando los humanos adoptaron el inglés como idioma universal, estos sistemas hablan el idioma “CAN”, por lo tanto, estructuran la información y la comunicación.

El uso principal de CAN en el sistema integrado está actualmente restringido en el dominio automotriz, ¡pero tiene alcance mundial!

Puede encontrar más información en el siguiente enlace.

Créditos de imagen: Garaje del ingeniero

Gracias por el usuario de A2A Quora

Wiki dice: “Una red de área de controlador (bus CAN) es un estándar de bus de vehículo diseñado para permitir que los microcontroladores y dispositivos se comuniquen entre sí en aplicaciones sin una computadora host”.

Es un protocolo basado en mensajes, diseñado originalmente para cableado eléctrico multiplex dentro de automóviles, pero también se usa en muchos otros contextos.

a) Un sistema de red de alta velocidad de dos hilos, semidúplex, principalmente adecuado para aplicaciones de alta velocidad que utilizan “mensajes cortos”. (El mensaje se transmite en serie en el bus, un bit tras otro en un formato especificado).

b) El bus CAN ofrece una velocidad de comunicación de alta velocidad de hasta 1 M bits / seg, hasta 40 pies, lo que facilita el control en tiempo real. (Aumentar la distancia puede disminuir la velocidad de bits).

c) Con el formato basado en mensajes y la contención de errores seguida, es posible agregar nodos al bus sin reprogramar los otros nodos para reconocer la adición o cambiar el hardware existente. Esto se puede hacer incluso mientras el sistema está en funcionamiento. El nuevo nodo comenzará a recibir mensajes de la red de inmediato. Esto se llama “conexión en caliente”

d) Otra característica útil integrada en el protocolo CAN es la capacidad de un nodo para solicitar información de otros nodos. Esto se llama una solicitud de transmisión remota o RTR.

e) El uso de la codificación NRZ garantiza mensajes compactos con un número mínimo de transiciones y alta resistencia a las perturbaciones externas.

f) El protocolo CAN puede vincular hasta 2032 dispositivos (suponiendo un nodo con un identificador) en una sola red. Pero teniendo en cuenta las limitaciones prácticas del hardware (transceptores), solo puede vincular hasta 110 nodos en una sola red.

g) Tiene un extenso y único mecanismo de verificación de errores.

h) Tiene alta inmunidad a la interferencia electromagnética. Tiene la capacidad de auto-diagnosticar y reparar errores de datos.

i) El arbitraje no destructivo a nivel de bits proporciona la asignación de bus según las necesidades y brinda beneficios de eficiencia que no se pueden obtener de la asignación de horario fijo (por ejemplo, Token ring) o la asignación de bus destructivo (por ejemplo, Ethernet).

j) El confinamiento de fallas es una gran ventaja de CAN. Los nodos defectuosos se eliminan automáticamente del bus. Esto ayuda a evitar que un solo nodo provoque la caída de toda la red y, por lo tanto, garantiza que el ancho de banda esté siempre disponible para la transmisión de mensajes críticos.

k) El uso de señalización diferencial (un método para transmitir información eléctricamente por medio de dos señales complementarias enviadas en dos cables separados) da resistencia a EMI y tolerancia a las compensaciones de tierra.

l) CAN puede operar en entornos extremadamente hostiles. La comunicación puede continuar (pero con una relación señal / ruido reducida) incluso si:

1. Cualquiera de los dos cables en el bus está roto

2. Cualquiera de los cables está en cortocircuito a tierra

3. Cualquiera de los cables está en cortocircuito a la fuente de alimentación.

CAN significa Controller Area Network. Es un protocolo de comunicaciones muy robusto destinado al uso automotriz desarrollado por Bosch en los años 80. Más tarde encontró uso en aplicaciones industriales como la comunicación de PLC. En una placa integrada, se puede utilizar para comunicarse con otras placas. Si está preguntando acerca de una placa de desarrollo que tiene, no la necesitará a menos que necesite comunicarse con otros dispositivos que también tengan CAN.