नियंत्रक क्षेत्र नेटवर्क (CAN)

नियंत्रक क्षेत्र नेटवर्क (CAN)

CAN या कंट्रोलर एरिया नेटवर्क दो वायर्ड हाफ-डुप्लेक्स हाई-स्पीड सीरियल नेटवर्क तकनीक है। यह मूल रूप से कम त्रिज्या क्षेत्र में विभिन्न उपकरणों के बीच संचार में उपयोग किया जाता है, जैसे कि एक ऑटोमोबाइल में। CAN प्रोटोकॉल एक CSMA-CD / ASM प्रोटोकॉल या वाहक अर्थ है संदेश प्राथमिकता प्रोटोकॉल पर कई एक्सेस टकराव का पता लगाने वाले मध्यस्थता। CSMA यह सुनिश्चित करता है कि किसी भी संदेश को भेजने से पहले प्रत्येक नोड को निश्चित अवधि के लिए प्रतीक्षा करनी चाहिए। टकराव का पता लगाना सुनिश्चित करता है कि टकराव को उनकी निर्धारित प्राथमिकता के आधार पर संदेशों का चयन करने से बचा जाता है।



यह 125kbps से 1 Mbps तक सिग्नलिंग दर प्रदान करता है। यह 2048 विभिन्न संदेश पहचानकर्ताओं के लिए प्रदान करता है।


यह ISO-11898 मानक है और यह 7 लेयर ओपन सिस्टम इंटरकनेक्शन मॉडल का उपयोग करता है।





इतिहास:

यह 1982 में रॉबर्ट बॉश द्वारा विकसित किया गया था और 1986 में डेट्रायट की सोसाइटी ऑफ ऑटोमोटिव इंजीनियर्स द्वारा आधिकारिक तौर पर जारी किया गया था। CAN बस को एकीकृत करने वाली पहली कार 1992 में मर्सिडीज बेंज द्वारा निर्मित की गई थी।

आईएसओ 11898 वास्तुकला:
नियंत्रक

छवि स्रोत - चिकित्सक



स्तरित वास्तुकला में तीन परतें शामिल हैं

  • अनुप्रयोग परत : यह ऑपरेटिंग सिस्टम या CAN डिवाइस के अनुप्रयोग के साथ इंटरैक्ट करता है।
  • सूचना श्रंखला तल : यह डेटा को भेजने, प्राप्त करने और मान्य करने के संदर्भ में वास्तविक डेटा को प्रोटोकॉल से जोड़ता है।
  • एक प्रकार की प्रोग्रामिंग की पर्त : यह वास्तविक हार्डवेयर का प्रतिनिधित्व करता है।
    मानक कैन फ्रेम में निम्नलिखित बिट्स हो सकते हैं:

नियंत्रक क्षेत्रमानक कैन फ्रेम में निम्नलिखित बिट्स हो सकते हैं:


  • SOF- Fr की शुरुआत एएमई। संदेश इस बिंदु से शुरू होता है।
  • की पहचान : यह संदेश की प्राथमिकता तय करता है। बाइनरी मूल्य को कम करें, उच्च प्राथमिकता है। यह 11 बिट है।
  • आरटीआर - रिमोट ट्रांसमिशन रिक्वेस्ट। किसी अन्य नोड से जानकारी आवश्यक होने पर यह प्रमुख है। प्रत्येक नोड को अनुरोध प्राप्त होता है, लेकिन केवल वह नोड जिसका पहचानकर्ता संदेश से मेल खाता है वह आवश्यक नोड है। प्रत्येक नोड को भी प्रतिक्रिया मिलती है
  • यहां - एकल पहचान विस्तार। यदि यह प्रमुख है, तो इसका मतलब है कि एक मानक कैन आइडेंटिफ़ायर जिसका कोई विस्तार नहीं है।
  • R0 - आरक्षित सा।
  • डीएलसी - डेटा लंबाई कोड। यह भेजे जा रहे डेटा की लंबाई को परिभाषित करता है। यह 4 बिट है
  • डेटा - 64 बिट तक डेटा ट्रांसमिट किया जा सकता है।
  • सीआरसी - चक्रीय अतिरेक की जाँच। इसमें त्रुटि का पता लगाने के लिए पूर्ववर्ती अनुप्रयोग डेटा का चेकसम (बिट्स संचरित) होता है।
  • हाय - स्वीकार करें। यह 2 बिट के लिए है। यदि एक सटीक संदेश प्राप्त होता है तो यह प्रमुख है।
  • EOF - फ्रेम का अंत। यह कैन फ्रेम के अंत को चिह्नित करता है और बिट स्टफिंग को निष्क्रिय करता है।
  • भारतीय विदेश सेवा - इंटर फ्रेम स्पेस। इसमें नियंत्रक द्वारा सही ढंग से प्राप्त फ्रेम को अपनी उचित स्थिति में स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक समय होता है।
5 विभिन्न संदेश प्रकार हैं:
  1. डेटा ढांचा : इसमें एक मनमाना फ़ील्ड, डेटा फ़ील्ड, CRC फ़ील्ड और पावती फ़ील्ड शामिल हैं।
  2. रिमोट फ्रेम : यह दूसरे नोड से डेटा के प्रसारण के लिए अनुरोध करता है। यहाँ RTR बिट आवर्ती है।
  3. त्रुटि फ़्रेम : किसी त्रुटि का पता चलने पर इसे प्रसारित किया जाता है।
  4. अधिभार फ्रेम : इसका उपयोग संदेशों के बीच विलंब प्रदान करने के लिए किया जाता है। यह प्रसारित होता है जब नोड्स बहुत व्यस्त हो जाते हैं।
  5. मान्य फ्रेम : ईओएफ क्षेत्र की पुनरावृत्ति होने पर एक संदेश मान्य है। संदेश फिर से प्रेषित होता है।
शारीरिक परत कर सकते हैं:
कैन बस
नियंत्रक क्षेत्र नेट

छवि स्रोत - डिजिटल

इसमें दो-तार सीरियल लिंक होते हैं- CAN_H और CAN_L और उनके वोल्टेज स्तर एक दूसरे के सापेक्ष निर्धारित करते हैं कि क्या 1 या 0 प्रसारित होता है। यह अंतर सिग्नलिंग है। प्रत्येक सिग्नल लाइन में बहने वाली धारा बराबर है लेकिन दिशा में विपरीत है, जिसके परिणामस्वरूप एक क्षेत्र-रद्द प्रभाव है जो कम शोर उत्सर्जन की कुंजी है। यह एक संतुलित अंतर सिग्नलिंग सुनिश्चित करता है जो शोर युग्मन को कम करता है और तारों पर उच्च दर के संचरण की अनुमति देता है। आमतौर पर, तारों को मुड़ केबल केबल होते हैं, जिनकी लंबाई 40 मीटर और अधिकतम 30 नोड्स होती है। यह 120 ओह्स की विशेषता प्रतिबाधा के साथ एक परिरक्षित या बिना तार वाली केबल है।

प्रेषक कर सकते हैं:

नियंत्रक के इलाके का संजाल

ह्यूगो प्रोवेंचर द्वारा वाहनों के लिए कर सकते हैं। दो तार CANH और CANL सामान्य रूप से 2.5V दो ट्रांजिस्टर और 2.5V वोल्टेज स्रोत द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। मूल रूप से दो तारों के बीच का अंतर हमेशा 0. होना चाहिए। चालक नियंत्रण CANH और CANL तारों पर लागू वोल्टेज को निर्धारित करता है। जब दोनों ट्रांजिस्टर का संचालन होता है, तो वोल्टेज 1 के पार हो जाता हैअनुसूचित जनजातिट्रांजिस्टर और डायोड 1.5V है, जिससे CANH तार 3.5V तक खिंच सकता है। वोल्टेज 2 के पारएन डीट्रांजिस्टर और डायोड 1V ​​है, जिससे CANL तार 1.5V तक नीचे आ जाता है। डायोड का उपयोग उच्च वोल्टेज सुरक्षा के लिए किया जाता है। रिसीवर एक डिस्क्रिमिनेटर सर्किट है जो 1 का आउटपुट देता है जब दो इनपुट CANH और CANL एक ही होते हैं और दो आउटपुट अलग-अलग होते हैं तो 0 का आउटपुट होता है। TXD प्रमुख ब्लॉक का उपयोग ग्राउंड फॉल्ट प्रोटेक्शन के लिए किया जाता है और थर्मल शटडाउन ब्लॉक चालक नियंत्रण को निष्क्रिय कर देता है यदि डायोड और ट्रांजिस्टर अधिक गर्म हो जाते हैं।

कैन के लाभ:
  • यह तारों को कम कर देता है क्योंकि यह एक वितरित नियंत्रण है और यह सिस्टम प्रदर्शन को बढ़ाता है।
  • कई कैन चिप मैन्युफैक्चरर डेटा लिंक लेयर प्रदान करते हैं और चिप के लिए भौतिक परत इंटरफेयर होती है और सभी सॉफ्टवेयर डेवलपर को केवल एप्लिकेशन कोडिंग विकसित करने की आवश्यकता होती है।
  • यह विभिन्न विद्युत वातावरणों में काम करने की क्षमता प्रदान करता है और शोर-रहित संचरण सुनिश्चित करता है।
  • ट्रैफ़िक की भीड़ को समाप्त कर दिया जाता है क्योंकि संदेशों को उनकी प्राथमिकता के आधार पर प्रेषित किया जाता है और यह पूरे नेटवर्क को समय की कमी को पूरा करने की अनुमति देता है।
  • यह त्रुटि मुक्त प्रसारण के लिए प्रदान करता है क्योंकि प्रत्येक नोड संदेश के प्रसारण के दौरान त्रुटियों की जांच कर सकता है और त्रुटि फ्रेम भेज सकता है।
काम कर सकते हैं उदाहरण:

नियंत्रक क्षेत्र नेटवर्क के पास औद्योगिक के साथ-साथ वाहनों में भी विशाल अनुप्रयोग हैं। प्रमुख अनुप्रयोगों में से एक वाहन में विभिन्न उपकरणों के बीच संचार में शामिल है। एक और अलग-अलग माइक्रोकंट्रोलर के बीच हो सकता है, एक पासवर्ड का पता लगाने के लिए मान लीजिए, किसी भी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इस्तेमाल किया जाता है जैसे कि पासवर्ड का उपयोग करके एक बंद दरवाजा खोलना या बल्ब पर स्विच करना, आदि।

नियंत्रक क्षेत्र नेटवर्क सर्किट

नियंत्रक क्षेत्र नेटवर्क सर्किट

बुनियादी अनुप्रयोग में 3 माइक्रोकंट्रोलर होते हैं जो एक कैन नेटवर्क में दो तारों का उपयोग करते हुए एक दूसरे के साथ संचार करते हैं। १अनुसूचित जनजातिमाइक्रोकंट्रोलर एक कीपैड, 2 के साथ हस्तक्षेप करता हैएन डीएलसीडी के साथ, और बजर के साथ तीसरा और एक दीपक संचालित करने वाला रिले। जब कीपैड में पासवर्ड डाला जाता है, तो 2एन डीmicrocontroller एक रिसीवर के रूप में कार्य करता है और 1 से बिट द्वारा प्रेषित संदेश बिट प्राप्त करता हैअनुसूचित जनजातिट्रांसमीटर और एलसीडी पर संदेश प्रदर्शित करता है। जब पूरे संदेश को प्रसारित किया जाता है, तो 2एन डीmicrocontroller सत्यापन बनाता है और यदि पासवर्ड गलत है, तो यह 3 को एक संकेत भेजता हैतृतीयमाइक्रोकंट्रोलर, जो बदले में बजर भेजता है, इस सिग्नल के साथ चालू होता है। जब पासवर्ड सही है, 3तृतीयमाइक्रोकंट्रोलर रिले पर स्विच करता है जो बदले में दीपक पर स्विच करता है।