CAN (Controller Area Network) bus is een veelgebruikt real-time datacommunicatieprotocol dat veel wordt gebruikt in auto's, industriële besturing en andere gebieden. De CAN-buscontroller is een van de belangrijkste componenten voor het realiseren van CAN-buscommunicatie. In dit artikel wordt het werkingsprincipe van de CAN-buscontroller in principe geanalyseerd om lezers te helpen de functies en effecten ervan beter te begrijpen.
De CAN-buscontroller is een besturingschip die wordt gebruikt voor CAN-buscommunicatie en efficiënte communicatie tussen meerdere knooppunten mogelijk maakt. Elk knooppunt bevat een CAN-buscontroller die verantwoordelijk is voor de verwerking van gegevensoverdracht en -ontvangst en voor foutdetectie en -correctietaken. Een CAN-buscontroller bestaat meestal uit hardware en software.
Het hardwaregedeelte van de CAN-buscontroller omvat de CAN-businterface, -kern en -interfacecircuit. . De CAN-businterface is verantwoordelijk voor het verbinden van knooppunten met de CAN-bus om gegevens te verzenden en te ontvangen. De core is de kern van de CAN-buscontroller, die de logische circuits bevat voor het besturen en verwerken van gegevens. Het interfacecircuit is verantwoordelijk voor het omzetten en aanpassen van de signalen tussen de CAN-businterface en de kern.
Het softwaredeel omvat de controller driver en de applicatiesoftware. De besturingsdriver is de softwarecode die de CAN-buscontroller bestuurt en verantwoordelijk is voor het besturen van de overdracht en ontvangst van gegevens en voor foutdetectie en -correctie. Applicatiesoftware is een specifieke applicatie die is ontwikkeld op basis van het stuurprogramma en waarvan de functies naar behoefte worden uitgebreid.
Tijdens het werkproces van de CAN-buscontroller communiceren knooppunten met elkaar door middel van berichten. Elk bericht bestaat uit een identificator (Identifier) en gegevens. Het zendende knooppunt stuurt het bericht naar de CAN-bus en het ontvangende knooppunt identificeert het bericht aan de hand van de identifier en verwerkt het dienovereenkomstig. De CAN-buscontroller is verantwoordelijk voor het verzenden en ontvangen van berichten en het detecteren van fouten. Tijdens de transmissie wordt elk bericht vergezeld van een CRC-controlebit om bitfouten tijdens de transmissie op te sporen.
Een belangrijk principe van de CAN-buscontroller is het ondersteunen van meerdere knooppunten die tegelijkertijd communiceren. Dit wordt bereikt door het arbitragemechanisme van de CAN-bus. Als meerdere knooppunten tegelijkertijd berichten versturen, arbitreert de CAN-buscontroller op basis van de prioriteit van het knooppunt om te bepalen welk knooppunt het bericht mag versturen. De prioriteit van communicatie wordt bepaald door de waarde van de identifier, waarbij kleinere identifiers een hogere prioriteit hebben.
Een ander belangrijk principe is de transmissiesnelheid van de CAN bus controller. De CAN-bus ondersteunt verschillende transmissiesnelheden, de meest voorkomende zijn 1 Mbps, 500 kbps, 250 kbps, enzovoort. De keuze van de transmissiesnelheid hangt af van de eisen van de toepassing en de belasting van de CAN-bus. Een hogere transmissiesnelheid kan de efficiëntie van de communicatie verbeteren, maar zal ook het foutpercentage in de transmissie verhogen.
Al met al is de CAN-buscontroller een belangrijk onderdeel van de CAN-buscommunicatie. Door de samenwerking van hardware en software wordt efficiënte communicatie tussen knooppunten bereikt. Door de principes van CAN-buscontrollers te begrijpen, kunnen we de werkingsprincipes en toepassingsscenario's beter begrijpen en referentie en hulp bieden voor de ontwikkeling en toepassing op gerelateerde gebieden.
