Принцип цифровой передачи данных

Страница 2

Быстродействие CAN сети (до 1 Мбит/с) достигается благодаря механизму недеструктивного арбитража шины посредством сравнения бит конкурирующих сообщений. То есть, если случится так, что одновременно начнут передачу несколько контроллеров, то каждый из них сравнивает бит, который собирается передать на шину с битом, который пытается передать на шину конкурирующий контроллер. Если значения этих битов равны оба контроллера пытаются передать следующий бит. И так происходит до тех пор пока значения передаваемых битов не окажутся различными. Теперь контроллер, который передавал логический ноль (более приоритетный сигнал) будет продолжать передачу, а другой (другие) контроллер прервёт свою передачу до того времени пока шина вновь не освободится. Конечно, если шина в данный момент занята, то контроллер не начнет передачу до момента её освобождения.

Эта спецификация CAN исходит из предположения, что все CAN контроллеры принимают сигналы с шины одновременно. То есть в одно и то же время один и тот же бит принимается всеми контроллерами в сети. С одной стороны такое положение вещей делает возможным побитовый арбитраж, а с другой стороны ограничивает длину CAN шина. Сигнал распространяется по CAN шина с огромной, но конечной, скоростью и для правильной работы CAN нужно , чтобы все контроллеры "услышали" его почти одновременно. Почти, потому что каждый контроллер принимает бит в течении определённого промежутка времени, отсчитываемого системным часам. Таким образом, чем выше скорость передачи данных, тем меньшая длинна CAN шина возможна.

Данные по CAN сети пересылаются в виде отдельных кадров стандартного формата. Наиболее важными полями являются поле идентификатора (identifier) и собственно данные (data).

Идентификатор служит уникальным именем для типа сообщения и определяет то, кем будет принято и как будет интерпретировано следующее за ним поле данных. Чему именно (арифметически) равно это число, в общем случае не имеет значения. Такая контекстная адресация отличается рядом достоинств для сетей небольшого масштаба. Она обеспечивает максимально возможную простоту модернизации. Поскольку децентрализованные контроллеры никак не связаны между собой логически, добавление нового элемента в систему никак не повлияет на поведение всех остальных.

Более интересным представляется использование идентификаторов в качестве основного инструмента, используемого в процедуре разрешения коллизий. В CAN в качестве основного критерия для разбора коллизий, для принятия решения, кому отдать эфир, используется приоритет сообщений. Если одновременно несколько станций начали передачу, и при этом произошла коллизия, происходит суперпозиция передаваемых идентификаторов. Идентификаторы последовательно, побитно (bitwise), начиная со старшего, налагаются друг на друга и в их "противоборстве" выигрывает тот, у кого меньше арифметическое значение идентификатора, а значит, выше приоритет. Доминантный "нуль" подавит единицы и в любом случае к концу передачи поля идентификатора оно станет равно более приоритетному значению. Таким образом, система позволяет на уровне проектирования (и определения идентификатра) для любого сообщения в системе заранее предопределить его приоритетность в обслуживании.

Приоритетность сообщения, таким образом определяется значением идентификатора. Приоритет тем больше, чем идентификатор меньше. Как правило контроллер позволяет задавать лишь эти два поля. Остальные поля используются для передачи специфических данных, необходимых для функционирования CAN.

В настоящее время связь между бортовыми датчиками и устройствами обработки информации системы выявления опасных отказов электровоза ЧС7 осуществляется посредством протокола CANopen (Controller Area Network). Выбор был обусловлен хорошими характеристиками, высокой помехозащищенностью, возможностью развития и относительной простотой реализации. Помимо всего прочего, интерфейс удобен для объединения в сеть различных программируемых микропроцессорных устройств, таких, как блоки аналогового и дискретного ввода-вывода и управления.

Наличие известных решений для высокоуровневых протоколов на основе стандарта CAN позволяет создавать открытые распределенные системы на подвижном составе. Основной чертой протокола CANopen, позволившей применять его на подвижном составе, является, в отличие от других рассмотренных в статье интерфейсов, возможность работать на основе техники распределенных сообщений. Такая техника способна принять 2048 или 512 миллионов различных сообщений. Информация, передаваемая в сети, доступна для приема любым узлом системы, который, используя фильтр, реализованный программно или аппаратно, принимает решение об обработке или игнорировании сообщения. В структуре кадра предусмотрено наличие 11- или 29-битного идентификатора, указывающего, помимо прочего, и на приоритет доступа сообщения к каналу передачи. Благодаря этому интерфейс обеспечивает возможность передачи важных сообщений с очень малыми временами задержки даже в моменты пиковой загрузки шины. При длине идентификатора в 11 бит в сети возможна передача 2048 сообщений. Если используется идентификатор длиной 29 бит, то число передаваемых сообщений может составить 512 миллионов .

Страницы: 1 2 3

Похожие статьи:

Царский канал – Ирландия
Строительство канала было начато в 1790 году, открытие состоялось в 1817 году. Общая длина: 145 км (90 миль). Соединяет Дублин с рекой Шеннон в Клундара. Стоимость: £1 421 954. Царский канал был изначально построен для движения грузового и пассажирского транспорта из реки Лиффи в Дублине до р ...

Требования к элементам мостового полотна
Исходя из данных, что грузонапряженность ж. д. линии, Т*км брутто\км*год равна 66 млн, следует, что для данной ж. д. линии необходимо применить тяжёлый рельс Р65. Грузонапряженность данного типа рельса 25-86 в млн. Т*км брутто\км*год. При езде на мостовых брусьях, расстояние междукоторыми не более ...

Расчет процесса впуска
Давление рабочего тела в конце такта впуска: , [МПа](3.1) где ε – степень сжатия двигателя; ηv – коэффициент наполнения; рк – давление перед впускными клапанами, МПа; Тк - температура перед впускными клапанами, МПа; рr – давление остаточных газов, МПа; Коэффициент остаточных газов: (3.2) ...

Разделы сайта

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.transponet.ru