1. Arquitectura del autobús CAN:
- El bus CAN se implementa mediante un par de cables trenzados llamados CAN High (CAN-H) y CAN Low (CAN-L). Estos cables forman el canal de comunicación físico a través del cual se transmiten los mensajes.
- El cable CAN-H lleva la señal diferencial correspondiente a un "1" lógico, mientras que el CAN-L lleva un "0" lógico.
- Todas las ECU conectadas al bus CAN son nodos de la red, cada uno con un identificador único llamado ID de nodo.
2. Formato del mensaje:
- Los mensajes CAN constan de una serie de bits que siguen un formato específico. Cada mensaje incluye la siguiente información:
- Inicio de trama (SOF):Indica el inicio de un mensaje.
- Identificador (ID):Identifica el tipo y prioridad del mensaje.
- Código de longitud de datos (DLC):especifica el número de bytes de datos en el mensaje.
- Campo de datos:contiene los datos reales que transmite la ECU.
- Comprobación de redundancia cíclica (CRC):Garantiza la integridad del mensaje detectando errores durante la transmisión.
- Fin de trama (EOF):Indica el final de un mensaje.
3. Difusión y recepción de mensajes:
- Cuando una ECU tiene datos para transmitir, transmite el mensaje en el bus CAN. El mensaje se transmite de forma diferencial con una velocidad de bits fija, normalmente 1 Mbps o superior.
- Todas las ECU conectadas a la red CAN reciben el mensaje difundido. Luego, cada ECU evalúa la identificación del mensaje para determinar si es relevante para su función o no.
- Si el ID de nodo de una ECU coincide con el ID del mensaje o es un destinatario de los datos transmitidos, procesa y utiliza la información recibida en consecuencia.
4. Prevención de colisiones:
- El bus CAN utiliza un mecanismo de acceso múltiple con detección de operador y prevención de colisiones (CSMA/CA) para evitar colisiones de mensajes. Esto significa que una ECU que intenta transmitir un mensaje primero verifica si el bus CAN está ocupado (tiene un nivel alto en CAN-H). Si está ocupado, la ECU espera un breve período antes de volver a intentarlo.
- Este mecanismo para evitar colisiones garantiza que solo una ECU transmita a la vez, manteniendo la integridad de la comunicación de datos en la red.
5. Manejo de errores:
- CAN también incluye mecanismos para la detección y manejo de errores. Cada mensaje incluye una suma de verificación para verificar errores y la señalización diferencial ayuda a detectar fallas de transmisión.
- Si una ECU detecta un error, puede enviar un mensaje de error o tomar medidas correctivas, como volver a solicitar el mensaje o restablecer la red.
6. Ventajas:
- El bus CAN ofrece varias ventajas respecto a los sistemas de cableado tradicionales, tales como:
- Complejidad de cableado reducida:elimina la necesidad de un cableado extenso punto a punto entre ECU.
- Fiabilidad mejorada:las funciones de señalización diferencial y manejo de errores garantizan una transmisión de datos confiable.
- Flexibilidad:Agregar nuevas ECU o sensores a la red es relativamente fácil con el bus CAN.
- Rentabilidad:el cableado del bus CAN puede reducir los costos generales de producción en comparación con los métodos de cableado tradicionales.
Al utilizar el cableado del bus CAN, los vehículos modernos logran una comunicación eficiente entre varias ECU, lo que permite funciones sofisticadas en el automóvil, sistemas de seguridad mejorados y un rendimiento general mejorado del vehículo.