Интегрированные сети ISDN
Сети управления и сбора данных в реальном масштабе времени (CAN)
4.1.4 Сети управления и сбора данных в реальном масштабе времени (CAN)
Стандарт CAN (Controller Area Network - http://www.kvaser.se/can/protocol/index.htm или http://www.omegas.co.uk/can/canworks.htm, а также www.can-cia.de) был разработан в Германии компанией Robert Bosch gmbh для автомобильной промышленности (1970 годы). Сеть CAN ориентирована на последовательные каналы связи, выполненные из скрученных пар проводов (или оптических волокон), стандарт определяет протоколы физического уровня и субуровеней MAC и LLC. Все узлы сети равноправны и подключаются к общему каналу. Уровни сигналов протоколом не нормированы. В CAN использована кодировка типа NRZ (Non Return to Xero). Для распознавания сигнатур начала (SOF) и конца (EOF) кадра используется бит-стафинг. В настоящее время в ЕС разрабатывается новый протокол для сети автомобиля, который бы позволял передачу высококачественного стерео аудио и видео сигналов, обеспечивал работу с мобильными телефонными сетями и Интернет. Предполагается, что пропускная способность протокола составит 45 Мбит/c
Высокая надежность и дешевизна сделала сети CAN привлекательными для промышленности и науки. Сеть предназначена для сбора информации и управления в реальном масштабе времени, но может быть использована и для других целей. Канал can реализует принцип множественного доступа с детектированием столкновений (CSMA/CD - Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, аналогично Ethernet). Сеть может содержать только один сегмент. В соответствии со стандартом ISO 11898 сеть способна работать при обрыве одного из проводов, при закоротке одного из проводов на шину питания или на землю. Скорость работы канала программируется и может достигать 1 Мбит/с. Недиструктивная схема арбитража позволяет сделать доступ к общему каналу существенно более эффективным, чем в случае Ethernet. В настоящее время действуют две версии стандарта с полями арбитража длиной в 11 бит (2.0a) и 29 бит (расширенная версия, 2.0b). Код арбитража одновременно является идентификатором кадра и задается на фазе инициализации сети. При одновременной попытке передачи кадров двумя узлами арбитраж выполняется побитно с использованием схемы проволочного “И”, при этом доминантным состоянием является логический “0”. Выигравший соревнование узел продолжает передачу, а проигравший ждет момента, когда канал освободится. Код-адрес объекта (узла CAN) задается с помощью переключателей на плате CAN при формировании сети.
Когда канал свободен, любой из подключенных узлов, может начать передачу. Кадры могут иметь переменную, но конечную длину. Формат информационного кадра сети CAN, содержащего семь полей, показан на Рисунок 4.1.4.1.
