Принцип цифровой передачи данных

Страница 1

К настоящему времени разработано несколько сотен сетевых технологий, однако для использования на железнодорожном транспорте подходят лишь немногие из них. Стандартные сети обеспечивают достаточно большой диапазон абонентов, должную скорость передачи и отвечают ряду других требований. Но проблема выбора для бортовых систем все еще остается. Это связано в первую очередь со спецификой эксплуатации железнодорожного транспорта. Следует отметить, что в отличие от программных средств, заменить которые достаточно просто, аппаратные средства служат долго, так как их частая замена нецелесообразна: приведет к большим затратам, к необходимости перекладки кабелей и к ряду других трудностей.

Впервые идея CAN была предложена в середине 80-х немецкой компанией Robert Bosch, которая задумывала ее в качестве экономичного средства для объединения контроллеров, расположенных внутри автомобиля. Традиционный способ связи распределенных по объекту контроллеров жгутами проводов по своей технической сложности, по ценовым и по весовым параметрам для столь массового изделия, коим является автомобиль, оказался непригоден. Требовалось альтернативное решение, сокращающее количество проводов, поэтому был предложен протокол CAN, для которого достаточно любой проводной пары.

Идея заключалась в том, чтобы создать сетевое решение для распределённых систем, работающих в реальном времени. Первоначально CAN применялся в автомобилях, но затем область его применения расширилась и на проблемы автоматизации технологических процессов.

CAN обеспечивает высокий уровень защиты данных от повреждения даже при работе в сложных условиях (сильные помехи), при этом достигается достаточно большая скорость передачи данных (до 1 Мбит/с). Важным достоинством CAN также то, что разработчик системы может влиять на приоритет сообщений с тем чтобы самые важные из них не ожидали в очереди на отправку. Это свойство CAN позволяет строить сети, поддерживающие реальный масштаб времени.

Высокая степень и надежности сети благодаря развитым механизмам обнаружения и исправления ошибок, самоизоляции неисправных узлов, нечувствительность к высокому уровню электромагнитных помех обеспечивает сети широчайшую сферу применения.

Среди многочисленных факторов, обеспечивших взлет популярности CAN в последние годы, следует отметить разнообразие элементной базы CAN и ее дешевизну.

Немалую роль играет и возможность поддержки разнотипных физических сред передачи данных от дешевой витой пары до оптоволокна и радиоканала. А ряд оригинальных механизмов сетевого взаимодействия (мультимастерность, широковещание, побитовый арбитраж) в сочетании с высокой скоростью передачи данных (до 1 Мбит/с) способствуют эффективной реализации режима реального времени в системах распределенного управления.

В любой реализации CAN - носитель (физическая среда передачи данных) интерпретируется как эфир, в котором контроллеры, работают как приемники и передатчики. При этом, начав передачу, контроллер не прерывает слушание эфира, в частности он отслеживает и контролирует процесс передачи текущих, предаваемых им же, данных. Это означает, что все узлы сети одновременно принимают сигналы передаваемые по шине. Невозможно послать сообщение какому-либо конкретному узлу. Все узлы сети принимают весь трафик передаваемый по шине. Однако, CAN-контроллеры предоставляют аппаратную возможность фильтрации CAN-сообщений.

CAN сеть предназначена для коммуникации так называемых узлов. Каждый узел состоит из двух составляющих. Это собственно CAN контроллер, который обеспечивает взаимодействие с сетью и реализует протокол, и микропроцессор (CPU).

Максимальная скорость сети CAN в соответствие с протоколом равна 1 Mbit/s. При скорости в 1 Мбит/с максимальная длина кабеля равна примерно 40 метрам. Ограничение на длину кабеля связано с конечной скоростью распространения сигнала и механизмом побитового арбитража (во время арбитража все узлы сети должны получать текущий бит передачи одновременно, те сигнал должен успеть распространится по всему кабелю за единичный отсчет времени в сети.

Логический ноль регистрируется, когда на линии CAN_H сигнал выше, чем на линии CAN_L. Логическая единица - в случае когда сигналы CAN_HI и CAN_LO одинаковы (отличаются менее чем на 0.5 В). Использование такой дифференциальной схемы передачи делает возможным работу CAN сети в очень сложных внешних условиях. При одновременной передаче в шину лог. нуля и единицы, на шине будет зарегистрирован только логический ноль (доминантный сигнал), а логическая единица будет подавлена (рецессивный сигнал).

Страницы: 1 2 3

Похожие статьи:

Организация ТО и диагностики автомобиля
Виды, режимы технического обслуживания и ремонта автомобилей Система технического обслуживания подвижного состава является планово-предупредительной, и все работы, предусмотренные для каждого обслуживания, являются обязательными к выполнению в полном объеме. Она способствует постоянному поддержанию ...

Органы управления и панель приборов
Рис. 8. Органы управления и оборудование места водителя (наименование позиций см. в тексте) Расположение оpганов упpавления и обоpудование места водителя показано на рис. 8: 1 – дефлекторы системы вентиляции и отопления салона; Рис. 9. Рулевая колонка с рулевым колесом, многофункциональными подруле ...

Анализ выполнения пригородных перевозок пассажиров в Чечерском районе
Чечерский район - административная единица на северо-востоке Гомельской области Белоруссии. Административный центр - город Чечерск. Площадь района составляет 1230 км2. Географическая схема Чечерского района представлена в приложении Б. Расположен на р. Сож (приток Днепра), в 37 км от ж/д. станции Б ...

Разделы сайта

Copyright © 2021 - All Rights Reserved - www.transponet.ru