CAN Bus Workshop_Version 03__ 06_2008_DE.pdf - 第32页
1 - 6 S tudent Guide CAN BUS Wor kshop 2 Kommu nikation und S teuerung Ausg abe 06/2 008 6 2.2 CAN-Bus Die Entwic klung von Controll er Area Netw ork bega nn als mo derne Fahr zeuge me hr und me hr elektro nisch geste ue…
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Ausgabe 06/2008 2 Kommunikation und Steuerung
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Abb. 2.1 - 3 Übersicht Kommunikation Siplace X4I mit SW70x.xx
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2 Kommunikation und Steuerung Ausgabe 06/2008
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2.2 CAN-Bus
Die Entwicklung von Controller Area Network begann als moderne Fahrzeuge mehr und mehr
elektronisch gesteuert, überwacht und mit ’elektronischem Komfort’ ausgestattet wurden. Bei-
spiele sind Motormanagement, aktive Regelung wie z. Bsp. ABS, Schaltkontrolle, Beleuchtungs-
steuerung, Lüftung, Klimaanlage und Zentralverriegelung.
Abb. 2.2 - 1 Kommunikation über Kabelverbindungen
Um das Fahrzeugverhalten weiterzuentwickeln war es nötig, dass die verschiedenen Steuerungs-
systeme und deren Sensoren Informationen austauschen. Dies wurde ursprünglich mit einer
Punkt zu Punkt Verdrahtung der Einzelkomponenten ausgeführt. Diese Notwendigkeit erhöhte
Kabelbaumlängen auf Kilometer und ebenfalls die Steckerzahlen. Außerdem erhöhte sich die
Produktionszeit bei gleichzeitiger Verringerung der Zuverlässigkeit.
Die Lösung dieses Problems ist die serielle Busverbindung der Einzelkomponenten. Dieses
Bussystem muss verschiedene, speziell aus der Fahrzeugtechnik stammende Notwendigkeiten
erfüllen. Die Punkt zu Punkt Verdrahtung wird durch den weniger aufwendigen CAN-Bus ersetzt.
Jedes Modul erhält eine CAN Bus Anschaltung. Diese stellt alle Busprotokoll- und Übertragungs-
regeln sicher.
Abb. 2.2 - 2 Kommunikation über den CAN-Bus
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2.2.1 Allgemeiner Aufbau
Der CAN-Bus ist ein dezentraler Multi-Master Bus. Über die Differenzspannung der zwei Leitun-
gen CAN_High und CAN_Low, welche jeweils mit einem Abschlusswiderstand von 120 Ohm ver-
sehen sind, werden die Daten übertragen.
Abb. 2.2 - 3 CAN Bus Struktur
Abb. 2.2 - 4 CAN Bus Controller und Mikricontroller
Legende
– Mikrocontroller: Tauscht mit dem CAN-Controller Daten aus
– CAN-Controller: Fügt den Datenrahmen hinzu, baut die Verbindung auf, erledigt die Fehler-
behandlung.
– Sender/Empfänger: Pegelanpassung (Treiberstufen)
Jeder Busteilnehmer besitzt einen CAN-Controller, welcher Daten senden und empfangen kann,
wenn der Bus frei ist.
Dieser CAN-Controller kommuniziert mit einem Mikrocontroller. Der Mikrocontroller steuert und
kontrolliert den entsprechenden CAN-Bus-Teilnehmer.
Ein CAN-Bus-Teilnehmer kann nur senden, wenn der Bus frei ist, d. h. keine Kommunikation zu
anderen Teilnehmern stattfindet. Der Zugriff auf den CAN-BUS wird im CAN-Protokoll (Identifier)
festgelegt. Damit ergeben sich unterschiedliche Prioritäten der CAN-Bus-Teilnehmer.