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시리얼 통신을 CAN 통신으로 컨버팅 해주는 CAN 컨버터 시리즈 !
현재 시스템베이스의 CAN 컨버터 제품은 4종이 있으며,
RS232 Serial 포트에서 CAN 포트로 컨버팅 해주는 sCAN,
USB 포트에서 CAN포트로 컨버팅 해주는 uCAN 시리즈,
이더넷 LAN 포트에서 CAN포트로 컨버팅 해주는 eCAN으로 라인업 되어 있습니다.
자세한 사항은 시스템베이스 홈페이지를 참고바랍니다^^
홈페이지: https://www.sysbas.com/
쇼핑몰: http://sysbasmall.com/
문의: [email protected]
무선 can 통신 주제에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.
04. CAN(Controller Area Network) 이란 무엇일까?
무선통신이든, 유선통신이는 결국 기계가 알아 들을수 있는 것은 전압 … 하지만 자동차에서 대표적으로 사용하는 방식은 CAN 통신 방식을 사용 …
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Date Published: 3/15/2021
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무선 Can 통신 | (정보통신) Can 통신이란? 19 개의 베스트 답변
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Date Published: 3/18/2021
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CANlink® wireless – 하드웨어 – 제품소개 – Proemion
이동형 장비 및 인터페이스 간 무선 CAN 통신을 위한 CAN 기반 Wi-Fi/블루투스 게이트웨이 … Newest technology of CAN bus connection via Wi-Fi and Bluetooth.
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Date Published: 4/16/2021
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무선 Can 통신 | Can/Can-Fd Basic Part 2: Can 프로토콜 2 모든 …
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Wireless CAN Interfaces다양한 무선 기술을 사용하여 CAN 데이터를 전송하거나 네트워크를 연결합니다. CAN Gateways Ethernet, RS232, USB 인터페이스를 사용하여 PC …
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IoT를 위한 CAN 통신 인터페이스
IoT는 원격 액세스 및 제어라는 본연의 장점으로 인해 일반적으로 무선 네트워크와 연계된다. 그러나 CAN은 배선 토폴로지를 간소화했으며 프로토콜의 …
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Date Published: 11/6/2021
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주제와 관련된 이미지 무선 can 통신
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주제에 대한 기사 평가 무선 can 통신
- Author: 시스템베이스
- Views: 조회수 790회
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- Date Published: 2021. 8. 29.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=t-7OhbbjwaY
04. CAN(Controller Area Network) 이란 무엇일까?
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우리 사람들은 모두 뇌를 가지고 있습니다.
그리고, 우리는 눈과 귀를 통하여 보고 듣고 판단합니다.
자동차에 들어있는 ECU(Electric Control Unit)도 마찬가지 입니다.
ECU는 Sensor와 연결되어 있어서, 주변 정보를 획득하고
그 데이터를 기반으로 자동차를 제어하기 위한 정보를 만들어 놓습니다.
어떻게 보면 우리의 뇌와 ECU와 비슷하다고 볼수 있습니다.
그런데, 자동차를 보면 아주 중요한 특징이 하나 있습니다.
ECU가 많이 들어 있다는 겁니다.
BCM(Body Control Unit), VCM(Vehicle Control Unit), EMS(Engine Management System)..,,,
그렇다면 자동차는 정말 뇌가 많이 있는 것이군요.
이렇게 뇌가 많은 이유는
자동차는 다양한 부품이 결합되고, 그러한 부품을 한 회사에서 다 만들지 못하기 때문입니다.
어떻게 보면 복합적인 요소를 가지고 있는 사업구조가 자동차의 뇌를 많이 만들게 되는 이유일수 있습니다.
그렇다면 이제 한번 생각해 보시면 좋을 것 같습니다.
우리는 다른 사람들과 어떻게 정보를 교환하나요?
우리는 말이라는 것을 통해 정보를 교환 합니다.
말을 통해 공기의 진동을 일으켜 상대방에게 전달을 합니다.
우리의 생각과 감정을 다른사람에게 전달할수 있는 것이죠.
우리는 다른 사람들의 말을 듣고 공감하고, 결정을 내리는 요소로도 사용을 합니다.
그렇다면 이제 자동차를 살펴 보도록 하겠습니다.
자동차의 ECU는 다른 ECU에게 어떻게 정보를 전달할까요?
전압을 통하여 전달합니다.
무선통신이든, 유선통신이는 결국 기계가 알아 들을수 있는 것은 전압입니다.
5V으면 1, 0V면 0
0101로 알아 듣는 것이지요!
ECU들끼리 통신할수 있는 방법은 여러가지가 있을 수 있을 겁니다.
하지만 자동차에서 대표적으로 사용하는 방식은 CAN 통신 방식을 사용합니다.
CAN 통신 방식을 사용하는 이유는 노이즈에 강하고, 자동차에서 많이 검증이된 통신 방식이기 이라고 합니다.
CAN 통신 방식도 결국! 유선으로 전압을 조절하여 정보를 전달합니다.
지금 저기 위에 보면 빨강라인과 파랑라인이 보입니다.
저 주 라인에 전압차를 주어서 정보를 전달합니다.
전압차이를 조절하여 0과 1을 표시하는 것이지요!
0과 1을 표현하기 위하여 CAN H 라인과 CAN L라인의 전압차이가 어떻게 구성이 되지를 살펴 볼수 있습니다.
벌어지면 0 안벌어지면 1이라고 보시면 됩니다.
그런데 마음데로 0과 1을 보내도 될까요?
아닙니다.
분명히 0과 1을 보내는데 약속이 있어야합니다.
마치 모스 신호를 보내는 것과 같은 것이지요!
이렇게 미리 정해진 약속을 프로토콜 이라고 합니다.
그리고 CAN은 많은 프로토콜 중에 하나입니다^^
CAN은 아래와 같이 전압차이를 주어서 하나의 프레임으로 정보를 전달합니다.
여기서 주목할 점은
보통 CAN 통신에서 500K bps의 통신 속도를 사용하는데,
이것은 1초에 500000개의 비트 정보를 보낼수 있다는 뜻으로
1개의 비트를 보내는데 아래와 같이 2us입니다.
이말은 2us동안 통신라인의 전압을 0으로 유지하겠다는 뜻입니다.
결국 유선 라인상의 전압을 유지하는 개념이라고 볼수 있겠네요!
다시말씀드려 결국 전압으로 통신하는 거라고 볼수 있습니다.
그럼 추후에 다시 CAN에 대해서 더 깊게 다루어 보도록 하겠습니다.
나중에는 32비트 MCU를 이용하여 CAN Frame을 자세히 분석해 보도록 하겠습니다.
CAN에 대해 내용을 더 적었으니, 참고해 주세요.
06. CAN의 CAN Controller/Transceiver 전압 레벨 (High Speed CAN)
https://embeddedchallenge.tistory.com/59
07. CAN 정보 전달 방식 (BUS Networking, Broadcast Addressing)
https://embeddedchallenge.tistory.com/60
08. CAN Frame 분석 수행 (Stuff Bit 포함)
https://embeddedchallenge.tistory.com/61
09. CAN Arbitration 은 어떻게 이루어질까?
https://embeddedchallenge.tistory.com/62
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무선 Can 통신 | (정보통신) Can 통신이란? 19 개의 베스트 답변
당신은 주제를 찾고 있습니까 “무선 can 통신 – (정보통신) CAN 통신이란?“? 다음 카테고리의 웹사이트 https://you.1111.com.vn 에서 귀하의 모든 질문에 답변해 드립니다: https://you.1111.com.vn/blog/. 바로 아래에서 답을 찾을 수 있습니다. 작성자 YJoon와이준 이(가) 작성한 기사에는 조회수 15,509회 및 좋아요 108개 개의 좋아요가 있습니다.
무선 can 통신 주제에 대한 동영상 보기
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d여기에서 (정보통신) CAN 통신이란? – 무선 can 통신 주제에 대한 세부정보를 참조하세요
(정보통신) CAN 통신이란?
– CAN 정의
– CAN 개념도
– CAN 데이터 프레임
– 차량 NW 통신기술
– CAN 활용 및 전망
무선 can 통신 주제에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.
04. CAN(Controller Area Network) 이란 무엇일까?
자동차의 ECU는 다른 ECU에게 어떻게 정보를 전달할까요? 전압을 통하여 전달합니다. 무선통신이든, 유선통신이는 결국 기계가 알아 들을수 있는 것은 …
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Source: embeddedchallenge.tistory.com
Date Published: 2/22/2022
View: 7198
Wi-Fi를 이용한 임업기계의 무선 CAN통신 및 영상 전송시스템 …
Wi-Fi를 이용한 임업기계의 무선 CAN통신 및 영상 전송시스템 구현. Implementation of Wireless CAN(Controller Area Network) and Image Transmission Systems for …
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Source: papersearch.net
Date Published: 10/19/2021
View: 5183
CANlink® wireless – 하드웨어 – 제품소개 – Proemion
CANlink® wireless. 이동형 장비 및 인터페이스 간 무선 CAN 통신을 위한 CAN 기반 Wi-Fi/블루투스 게이트웨이.
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Source: www.proemion.com
Date Published: 1/12/2021
View: 3230
Wireless CAN Interfaces – 산업용무선통신전문 (주)와이트리
Wireless CAN Interfaces다양한 무선 기술을 사용하여 CAN 데이터를 전송하거나 네트워크를 연결합니다. CAN Gateways Ethernet, RS232, USB 인터페이스를 사용하여 PC …
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Source: www.witree.co.kr
Date Published: 1/25/2022
View: 9245
CAN 통신이란?
차량에 적용하는 CAN 통신의 예제 … 제어보드, 초음파센서보드, GPS, 무선통신만으로 5개를 초과하여 10가닥 이상이 필요하다는 것입니다. CAN을 …
+ 여기에 자세히 보기
Source: sharehobby.tistory.com
Date Published: 4/3/2021
View: 4926
CAN 통신 (Controller Area Network) 소개
CAN은 주로 자동차 및 산업 환경에서 사용되는 강력한 직렬 통신 버스입니다. CAN은 비파괴 메시지 전송을 위한 우선 중재 체계와 함께 노이즈에 대한 …
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Source: chkw0107.tistory.com
Date Published: 12/23/2022
View: 6401
무선 통신 네트워크를 이용한 차량 내 네트워크의 신뢰성 개선
ZigBee is selected to replace CAN when a fault occurs on in-vehicle network. ZigBee is wireless communication technology, so it is more robust communication …
+ 여기에 표시
Source: www.ksae.org
Date Published: 9/24/2022
View: 6103
CAN(Controller Area Network) 통신 개요 – NI
CAN의 역사; CAN의 장점; CAN 어플리케이션; CAN 물리 계층; CAN 관련 용어; CAN 데이터베이스 파일; CAN 통신 방법; NI CAN 툴; NI-XNET 소프트웨어 …
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Source: www.ni.com
Date Published: 1/2/2021
View: 1472
무선 통신 네트워크를 이용한 차량 내 네트워크의 신뢰성 개선 …
본 장에서는 현재 차량 내 네트워크로 널리 쓰이는 CAN과 이. 를 대체 할 근거리 개인 무선 통신인 ZigBee를 소개한다. 2.1 CAN(Controller Area Network). CAN 프로토콜은 …
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Source: www.koreascience.or.kr
Date Published: 4/2/2021
View: 1705
주제와 관련된 이미지 무선 can 통신
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(정보통신) CAN 통신이란?
주제에 대한 기사 평가 무선 can 통신
Author: YJoon와이준
Views: 조회수 15,509회
Likes: 좋아요 108개
Date Published: 2018. 8. 20.
Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=Gx7B7eqyMkY
04. CAN(Controller Area Network) 이란 무엇일까?
반응형 우리 사람들은 모두 뇌를 가지고 있습니다. 그리고, 우리는 눈과 귀를 통하여 보고 듣고 판단합니다. 자동차에 들어있는 ECU(Electric Control Unit)도 마찬가지 입니다. ECU는 Sensor와 연결되어 있어서, 주변 정보를 획득하고 그 데이터를 기반으로 자동차를 제어하기 위한 정보를 만들어 놓습니다. 어떻게 보면 우리의 뇌와 ECU와 비슷하다고 볼수 있습니다. 그런데, 자동차를 보면 아주 중요한 특징이 하나 있습니다. ECU가 많이 들어 있다는 겁니다. BCM(Body Control Unit), VCM(Vehicle Control Unit), EMS(Engine Management System)..,,, 그렇다면 자동차는 정말 뇌가 많이 있는 것이군요. 이렇게 뇌가 많은 이유는 자동차는 다양한 부품이 결합되고, 그러한 부품을 한 회사에서 다 만들지 못하기 때문입니다. 어떻게 보면 복합적인 요소를 가지고 있는 사업구조가 자동차의 뇌를 많이 만들게 되는 이유일수 있습니다. 그렇다면 이제 한번 생각해 보시면 좋을 것 같습니다. 우리는 다른 사람들과 어떻게 정보를 교환하나요? 우리는 말이라는 것을 통해 정보를 교환 합니다. 말을 통해 공기의 진동을 일으켜 상대방에게 전달을 합니다. 우리의 생각과 감정을 다른사람에게 전달할수 있는 것이죠. 우리는 다른 사람들의 말을 듣고 공감하고, 결정을 내리는 요소로도 사용을 합니다. 그렇다면 이제 자동차를 살펴 보도록 하겠습니다. 자동차의 ECU는 다른 ECU에게 어떻게 정보를 전달할까요? 전압을 통하여 전달합니다. 무선통신이든, 유선통신이는 결국 기계가 알아 들을수 있는 것은 전압입니다. 5V으면 1, 0V면 0 0101로 알아 듣는 것이지요! ECU들끼리 통신할수 있는 방법은 여러가지가 있을 수 있을 겁니다. 하지만 자동차에서 대표적으로 사용하는 방식은 CAN 통신 방식을 사용합니다. CAN 통신 방식을 사용하는 이유는 노이즈에 강하고, 자동차에서 많이 검증이된 통신 방식이기 이라고 합니다. CAN 통신 방식도 결국! 유선으로 전압을 조절하여 정보를 전달합니다. 지금 저기 위에 보면 빨강라인과 파랑라인이 보입니다. 저 주 라인에 전압차를 주어서 정보를 전달합니다. 전압차이를 조절하여 0과 1을 표시하는 것이지요! 0과 1을 표현하기 위하여 CAN H 라인과 CAN L라인의 전압차이가 어떻게 구성이 되지를 살펴 볼수 있습니다. 벌어지면 0 안벌어지면 1이라고 보시면 됩니다. 그런데 마음데로 0과 1을 보내도 될까요? 아닙니다. 분명히 0과 1을 보내는데 약속이 있어야합니다. 마치 모스 신호를 보내는 것과 같은 것이지요! 이렇게 미리 정해진 약속을 프로토콜 이라고 합니다. 그리고 CAN은 많은 프로토콜 중에 하나입니다^^ CAN은 아래와 같이 전압차이를 주어서 하나의 프레임으로 정보를 전달합니다. 여기서 주목할 점은 보통 CAN 통신에서 500K bps의 통신 속도를 사용하는데, 이것은 1초에 500000개의 비트 정보를 보낼수 있다는 뜻으로 1개의 비트를 보내는데 아래와 같이 2us입니다. 이말은 2us동안 통신라인의 전압을 0으로 유지하겠다는 뜻입니다. 결국 유선 라인상의 전압을 유지하는 개념이라고 볼수 있겠네요! 다시말씀드려 결국 전압으로 통신하는 거라고 볼수 있습니다. 그럼 추후에 다시 CAN에 대해서 더 깊게 다루어 보도록 하겠습니다. 나중에는 32비트 MCU를 이용하여 CAN Frame을 자세히 분석해 보도록 하겠습니다. CAN에 대해 내용을 더 적었으니, 참고해 주세요. 06. CAN의 CAN Controller/Transceiver 전압 레벨 (High Speed CAN) https://embeddedchallenge.tistory.com/59 07. CAN 정보 전달 방식 (BUS Networking, Broadcast Addressing) https://embeddedchallenge.tistory.com/60 08. CAN Frame 분석 수행 (Stuff Bit 포함) https://embeddedchallenge.tistory.com/61 09. CAN Arbitration 은 어떻게 이루어질까? https://embeddedchallenge.tistory.com/62 반응형
Wi-Fi를 이용한 임업기계의 무선 CAN통신 및 영상 전송시스템 구현 < 논문상세 < 페이퍼서치 Wi-Fi를 이용한 임업기계의 무선 CAN통신 및 영상 전송시스템 구현 Implementation of Wireless CAN(Controller Area Network) and Image Transmission Systems for Forestry Machinery Using Wi-Fi Communication 김균형 ( Gyun-hyeong ) , 김기덕 ( Kim Ki-duck ) , 이현승 ( Kim Hyeong-seung ) , 신범수 ( Lee Beom-soo Shin ) – 발행기관 : 한국농업기계학회 – 발행년도 : 2019 – 간행물 : 한국농업기계학회 학술발표논문집, 24권 2호 – 페이지 : pp.173-173 ( 총 1 페이지 ) 학술발표대회집, 워크숍 자료집 중 1,2 페이지 논문은 ‘요약’만 제공되는 경우가 있으니, 구매 전에 간행물명, 페이지 수 확인 부탁 드립니다. 1,000원 Drone’s DIYer :: CAN 통신이란? CAN(Controller Area Network) 프로토콜은 Bosch사에서 1986년 자동차 전장 용으로 처음 개발되었으며 1991년에 스펙 2.0이 발표되었고 현재 국제 표준 프로토콜로 성장하였습니다. 이는 호스트 컴퓨터 없이 3개 이상의 MCU나 controller, 장치들이 서로 다중 통신이 가능하며, 메시지는 우선순위 따라 ID(Identifier)를 할당하고 이 ID를 이용해 메시지를 구별합니다. 다양한 에러 감지 메커니즘이 상호 보완적으로 에러를 감지하기 때문에 높은 안정성을 보장하며, 메시지 전송 시 에러가 감지되면 자동적으로 해당 메시지를 즉시 재전송하는 기능이 있기 때문에 다른 프로토콜에 비해서 에러 회복 시간이 짧다는 것입니다. 차량에 적용하는 CAN 통신의 예제 버스가 유휴 상태인 경우 모든 CAN 노드는 메시지를 보낼 수 있고, 전송된 모든 메시지는 모든 노드에서 수신됩니다. 수신 노드는 ID 필터링 기준에 따라 메시지의 무시 여부를 판단합니다. 정교한 오류 감지 및 결함 격리 메커니즘과 문제가 발생한 메시지의 재전송으로 데이터 무결성과 일관성이 보장합니다. 또한 두 개 이상의 CAN 노드가 동시에 메시지 전송을 요청하는 경우 우선순위가 가장 높은 메시지가 즉시 버스 액세스 권한을 획득하도록 프로토콜이 보장합니다. 현재는 CAN의 안정성과 신뢰성 등 장점이 입증되어 항공기, 의료기 등에 사용되고 IoT application에서도 사용되는 추세입니다. 가장 쉽고 편리하고 익숙한 UART 통신은 별도의 transceiver가 필요없고 모든 MCU가 반드시 내장하게 됩니다. 그러나 보통 115200bps로 대략 10kbps로 느리며 한 바이트 통신이라는 단점이 있습니다. 예를 들어, 드론 제어를 할 경우에 다수의 센서 등과 같이 여러 바이트가 하나의 패킷이 되는 경우에는 패킷을 분리하는 작업이 용이하지 않다는 것입니다. 뿐만 아니라 UART는 하나의 장치와 두개의 선으로 독립적이야 하나 관성센서보드, 제어보드, 초음파센서보드, GPS, 무선통신만으로 5개를 초과하여 10가닥 이상이 필요하다는 것입니다. CAN을 지원하는 MCU의 경우에는 한번에 8-byte 데이터를 전송하는 HW 패킷을 제공하므로 UART(보통 RS232/RS485) 통신에서는 패킷 통신을 위해 위에서 말한 것처럼 사용자가 일일이 패킷 형식을 만들어 주고 수신 받을 때도 그런 해석이 필요하지만 CAN은 8byte 데이터를 담는 HW 패킷 통신을 기본으로 함으로, 사용자는 데이터 버퍼에 데이터를 쓰고 전송만 하면 그 외 모든 처리는 하드웨어가 알아서 하므로 분산제어 분야 적용에도 용이하다는 것입니다. CAN 통신의 특징: 1) 2선 twist pair를 이용한 전기적 differential 통신을 하므로 저가이며 전기적인 잡음에 매우 강해 신뢰성이 우수합니다. 2) 이론적으로 2,032개의 장치들을 연결할 수 있으나 CAN transceiver에 따라 최대 노드수(32, 64, 128…)는 달라 집니다. 3) 통신 버스를 공유하고 있는 CAN controller들은 모두가 마스터(master)가 될 수 있는 Multi-Master 통신을 합니다. 4) 40m 내에서 최대 1Mbps로 우수한 통신 속도를 갖습니다. 5) 8byte 데이터 전송을 하는 하드웨어 패킷을 제공합니다. 6) 다수의 MCU, DSP 등에 기본으로 내장되어 있습니다. 7) 통신 프로토콜/에러 처리를 하드웨어적으로 처리합니다. 8) PLUG & PLAY를 제공합니다. CAN transceiver는 프레임이라는 패킷으로 CAN 네트워크에서 데이터를 전송하며, CAN 2.0B 버전 이후에 29bit 식별자를 갖는 extended data format의 간단한 설명입니다. SOF(Start Of Frame) – 메시지 시작을 표시하며, 무부하 기간 이후 버스의 노드를 동기화하기 위해 사용 Identifier(ID, 식별자) – 메시지의 우선순위를 가리며 2진 값이 더욱 낮을수록 우선순위는 더욱 높아짐 RTR(Remote Transmission Request) – 원격 전송 요청 비트, 이 비트가 ‘0’이면 데이타 프레임이고, ‘1’이면 메세지가 원격 전송 요청을 의미 SRR(Substitute Remote Request) – 표준 프레임의 RTR 위치에 점유 IDE(IDentifier Extension) – 이 비트가 ‘0’이면 표준 CAN 식별자를 전송하고, ‘1’이면 확장 CAN 식별자를 전송을 의미 R0, R1 – 예약비트 DLC(Data Length Code) – 데이터 프레임의 데이터 바이트 수(0~8) Data Field – 8byte(64bit) 전송 데이터, MSB부터 전송. CRC(Cyclic Redundancy Check) – 16bit(15bit + 구획문자) 16bit checksum으로 오류 검출 Field. ACK(ACKnowledge Field) – 2bit(1bit + 구획문자)로 오류가 없는 메시지가 전송되었다는 것을 나타냄. EOF(End Of Frame Field) – 메세지(프레임) 종료 Field IFS(Inter Frame Space) – 컨트롤러가 요구하는 시간의 양을 포함하며, 메시지 버퍼 영역에서 적절한 위치로 정확하게 수신된 프레임을 이동시킴 대표적인 CAN Transceiver로는 PCA82C250/C251가 있습니다. CAN 통신 (Controller Area Network) 소개 반응형 CAN (Controller Area Network) 소개 CAN이란? CAN (Controller Area Network)은 열악한 환경, 특히 산업 및 자동차 애플리케이션에서 견고하고 유연한 성능을 위해 설계된 직렬 통신 버스입니다. 원래 Bosch에서 발명하고 나중에 ISO11898-1 표준으로 코드화한 CAN은 OSI (Open Systems Interconnection) 모델의 데이터 링크 및 물리 계층을 정의하여 고속 차량 내 통신을 위한 저수준 네트워킹 솔루션을 제공합니다. 특히 CAN은 케이블 배선을 줄이기 위해 개발 되었기 때문에 차량 내부의 개별 전자 제어 장치 (ECU)는 한 쌍의 와이어로만 통신할 수 있습니다. 다음은 CAN 버스에 연결된 자동차의 ECU를 보여줍니다. 온보드 진단 (OBD)은 사용자 또는 기술자가 진단 문제 코드 (DTC)를 통해 문제를 해결할 수 있도록 차량의 진단 및 보고 시스템입니다. “엔진 점검”표시등이 켜지면 기술자는 종종 핸드 헬드 장치를 사용하여 차량에서 엔진 코드를 읽습니다. 가장 낮은 수준에서이 데이터는 대부분의 경우 CAN 인 신호 프로토콜을 통해 전송됩니다. DeviceNet은 산업용 애플리케이션에 사용되는 고급 네트워킹 프로토콜입니다. 제어 시스템과 I / O 장치 사이에 필요한 배선을 크게 줄입니다. 각 장치를 PLC의 I / O 모듈에 있는 별도의 입력 / 출력에 연결하는 대신 4 선 커넥터를 통해 장치를 함께 연결하고 PLC의 네트워크 스캐너에 연결할 수 있습니다. 가장 낮은 수준에서 우리는 CAN이 DeviceNet 프로토콜 내에서 작동하는 것을 발견합니다. 아래는 DeviceNet을 통해 통신하는 산업용 장치 네트워크를 스캔하는 PLC를 보여줍니다. 데이터 링크 및 물리 계층에 CAN을 사용하는 DeviceNet 네트워크에 연결된 PLC. CAN 메시지 프레임 그렇다면 CAN 메시지는 실제로 어떤 모습일까요? 원래 ISO 표준은 표준 CAN이라고 하는 것을 제시했습니다. 표준 CAN은 서로 다른 메시지에 대해 11 비트 식별자를 사용하며 총 2 11 개 즉, 2048 개의 서로 다른 메시지 ID가 있습니다. CAN은 나중에 수정되었습니다. 식별자는 2주는 29 비트로 확장 된 29 식별자. 이를 확장 CAN이라고 합니다. CAN은 모든 메시지가 전체 네트워크에서 브로드 캐스트되는 다중 마스터 버스를 사용합니다. 식별자는 중재를 위한 메시지 우선 순위를 제공합니다. CAN은 열성 및 우성이라고 하는 두 가지 논리 상태의 차동 신호를 사용합니다. 열성은 차동 전압이 최소 임계 전압보다 낮음을 나타냅니다. Dominant는 차동 전압이 최소 임계 값보다 크다는 것을 나타냅니다. 흥미롭게도 우성 상태는 논리 ‘0’을 버스로 구동하여 달성되는 반면 열성 상태는 논리 ‘1’에 의해 달성됩니다. 이것은 대부분의 시스템에서 사용되는 기존의 높음 및 낮음과 반대입니다. 이 두 상태는 기사의 뒷부분에서 자세히 설명합니다. 중요한 것은 지배적 상태가 중재 중에 열성보다 우선한다는 것입니다. 표준 CAN 표준 CAN 메시지 프레임은 여러 비트 필드로 구성됩니다. 이는 다음에 나와 있습니다. 표준 CAN 메시지 프레임 첫 번째 비트는 프레임 시작 (SOF)입니다. 이 지배적인 비트는 CAN 메시지의 시작을 나타냅니다. 다음은 CAN 메시지의 우선 순위를 설정하는 11 비트 식별자입니다. 식별자가 작을수록 메시지의 우선 순위가 높아집니다. 원격 전송 요청 (RTR) 비트는 일반적으로 우세하지만 한 노드가 다른 노드에서 데이터를 요청할 때 열성 상태가 됩니다. 식별자 확장 (IDE) 비트는 표준 CAN 프레임이 전송 될 때 우세하며 확장 된 프레임이 아닙니다. r0 비트는 예약되어 있으며 현재 사용되지 않습니다. 데이터 길이 코드 (DLC) 니블은이 메시지에 있는 데이터 바이트 수를 나타냅니다. 다음은 데이터 자체이며 DLC 비트에 표시되는 바이트 수입니다. CRC (Cyclic Redundancy Check)는 전송 된 데이터에서 오류를 감지하기 위한 16 비트 체크섬입니다. 메시지가 제대로 수신되면 수신 노드는 우성 비트로 열성 확인 비트 (ACK)를 덮어 씁니다. ACK에는 동기화를 유지하기 위한 구분 기호도 포함되어 있습니다. 프레임 끝 (EOF)은 CAN 메시지의 끝을 나타내며 비트 스터핑 오류를 감지하기 위해 폭이 7 비트입니다. CAN 메시지의 마지막 부분은 시간 지연으로 사용되는 프레임 간 공간 (IFS)입니다. 이 시간 지연은 CAN 컨트롤러가 수신 된 메시지를 추가 처리를 위해 버퍼로 이동하는 데 필요한 시간입니다. 확장 CAN 확장 CAN은 몇 가지 추가 비트와 함께 29 비트 식별자를 사용합니다. 확장 메시지에는 11 비트 식별자 뒤에 SRR (대체 원격 요청) 비트가 있으며, 이는 표준 CAN과 동일한 구조를 유지하기 위한 자리 표시자 역할을합니다. 이번에는 IDE (식별자 확장)가 열성이어야 하며 확장 된 식별자가 뒤에 옴을 나타냅니다. RTR 비트는 18 비트 ID 뒤에 있으며 두 번째 예비 비트 r1이 이어집니다. 나머지 메시지는 동일하게 유지됩니다. 확장 CAN 메시지 프레임CAN 메시지 유형 이제 CAN 메시지가 어떻게 생겼는지 알았으므로 버스를 통해 어떤 종류의 메시지가 전달되는지 궁금할 것입니다. CAN은 네 가지 메시지 유형을 허용합니다. 데이터 프레임, 원격 프레임, 과부하 프레임 및 오류 프레임입니다. 표준 CAN 데이터 프레임은 식별자, 데이터 및 데이터 길이 코드, 순환 중복 검사 및 승인 비트를 사용합니다. RTR 및 IDE 비트는 모두 데이터 프레임에서 지배적입니다. 수신단의 열성 확인 비트가 우성 비트로 덮어 쓰여지면 송신기와 수신기 모두 이를 성공적인 전송으로 인식합니다. CAN 원격 프레임은 데이터가 포함되어 있지 않다는 점을 제외하고는 데이터 프레임과 유사합니다. 열성 상태의 RTR 비트와 함께 전송됩니다. 이것은 원격 프레임임을 나타냅니다. 원격 프레임은 노드에서 데이터를 요청하는 데 사용됩니다. 노드가 CAN 버스의 메시지에서 오류를 감지하면 오류 프레임을 전송합니다. 이로 인해 다른 모든 노드가 오류 프레임을 보냅니다. 이어서 오류가 발생한 노드가 메시지를 재전송합니다. 오버로드 프레임은 비슷하게 작동하지만 노드가 프레임을 처리 할 수있는 것보다 더 빨리 수신할 때 사용됩니다. 이 프레임은 노드가 따라 잡을 수 있도록 시간 버퍼를 제공합니다. 버스 중재 및 신호 CAN은 CSMA / CD 프로토콜입니다. 즉, 버스의 각 노드가 충돌을 감지하고 재전송을 시도하기 전에 일정 시간 동안 백 오프 할 수 있습니다. 이 충돌 감지는 메시지 식별자를 기반으로 한 우선 순위 중재를 통해 이루어집니다. 중재에 대해 논의하기 전에 CAN 버스에서 사용되는 우성 및 열성 비트를 자세히 살펴보겠습니다. 반전 된 논리 CAN 버스의 흥미로운 점은 두 가지 상태 (우성 및 열성)가있는 반전 된 형태의 논리를 사용한다는 것입니다. 아래는 CAN 트랜시버의 출력 및 입력의 단순화 된 버전을 보여줍니다. ‘101’비트 스트림은 CAN 컨트롤러 및 / 또는 마이크로 컨트롤러에서 들어오고 나갑니다. 컨트롤러가 비트 스트림을 보낼 때 이들은 보완되어 CANH 라인에 배치됩니다. CANL 라인은 항상 CANH를 보완합니다. 중재가 작동하려면 CAN 장치는 자신이 보내는 것과 현재 버스에 있는 것, 즉 수신중인 것을 모두 모니터링 해야 합니다. CAN 출력 / 입력 CANH 및 CANL 신호를 동시에 보여 주므로 작동중인 CAN 버스를 볼 수 있습니다. 버스 신호 아래에는 CAN 신호의 우세 및 열성 상태에 해당하는 차동 전압이 표시됩니다. 시간의 처음 세 세그먼트 인 t1–t3은 위에 표시된 세 비트와 일치하도록 그려집니다. 출력 드라이버의 관점에서 이를 살펴 보겠습니다. 운전자의 입력은 처음에 ‘1’을보고이를 CANH에 배치 된 0으로 보완합니다. CANL은 CANH의 보완을 보고 높이 올라갑니다. 이것은 아래에서 t1로 표시됩니다. CANH 및 CANL 전압은 서로 오프셋되어 있습니다. 시간 t1 동안 CANH – CANL은 거의 0에 가깝습니다. CANH와 CANL은 거의 동일한 전압이기 때문입니다. 드라이버가 로직 ‘1’을 보내는 이 기간 전송 된 다음 비트는 ‘0’입니다. CANH는 보완을 얻고 CANL은 다시 CANH의 보완을 얻습니다. 이번에는 CANH 및 CANL 전압이 서로 가깝지 않습니다. 따라서 차동 전압 (VDIFF)이 더 큽니다. 이것은 CAN 지배적 상태입니다. ‘1’은 버스를 로우로, ‘0’은 버스를 하이로 만들기 때문에 로직이 반전되었다고 말합니다. 입력 수신기는 비슷한 방식으로 작동합니다. 차동 전압이 표시된 CAN 열성 및 우성 상태 우선 중재 앞서 언급했듯이 11 비트 식별자가 작을수록 메시지의 우선 순위가 높아집니다. 노드가 전송하는 모든 비트는 모니터링합니다. 이것이 노드가 더 높은 우선 순위 메시지가 버스에 배치되고 있음을 감지하는 방법입니다. 노드가 열성 비트를 전송하지만 버스에서 지배적 비트를 감지하는 순간 백 오프됩니다. 이기는 메시지가 문제없이 계속 전송되기 때문에 이를 비파괴 중재라고 합니다. 열성 논리 ‘1’은 지배적 인 논리 ‘0’으로 패합니다. 낮은 식별자 값이 더 높은 우선 순위를 나타내므로 이는 의미가 있습니다. 이것이 무엇을 의미하는지 더 잘 이해하려면 아래를 참조하십시오. 제어를 시도하는 CAN 버스의 3 개 노드를 보여줍니다. 열성 비트가 표시될 때마다 컨트롤러가 ‘1’을 보내고 있음을 기억하는 것이 중요합니다. 노드 1–3은 모두 비트 스트림을 전송합니다. 이 비트 스트림은 메시지 식별자와 우선 순위를 나타냅니다. 우선, 세 노드 모두 ‘1’을 전송하며 이는 CAN 버스에서 열성 비트로 표시됩니다. 다음으로 각 노드는 ‘0’또는 지배적인 비트를 보냅니다. 버스에 배치된 세 번째 비트는 또 다른 ‘1’또는 열성 비트입니다. 이 시점에서 어떤 노드도 버스의 다른 노드와의 충돌을 감지하지 않았으므로 계속 전송합니다. 네 번째 비트의 경우 노드 1은 ‘0’또는 지배적 비트를 보냅니다. 노드 2는 열성 비트를 전송하지만 버스에서 우성 비트를 감지합니다. 우선 순위가 더 높은 메시지가 현재 전송되고 있음을 알고 즉시 백 오프됩니다. 노드 3은 자신이 전송한 것과 동일한 지배적 비트를 다시 읽으므로 계속 전송합니다. 다섯 번째 비트가 버스에 배치되면 노드 3은 우선 순위가 더 낮음을 인식하고 전송을 중지합니다. 노드 2와 노드 3은 다시 시도하기 전에 일정 시간 동안 대기합니다. 이것은 노드 3이 중재에서 승리한 다음의 오른쪽 절반에 나와 있습니다. 보시다시피 하위 메시지 식별자에 해당하는 논리 ‘0’지배적 비트는 중재가 발생하도록 합니다. 차동 전압을 사용한 CAN 버스 중재 결론 이 기사에서는 컨트롤러 영역 네트워크 또는 CAN을 소개했습니다. CAN은 주로 자동차 및 산업 환경에서 사용되는 강력한 직렬 통신 버스입니다. CAN은 비파괴 메시지 전송을 위한 우선 중재 체계와 함께 노이즈에 대한 내성을 강화하는 차동 신호를 사용합니다. CAN은 위험한 환경이나 전자기 간섭이 많은 영역에있는 임베디드 애플리케이션에 적합합니다. 원격 제어 잠수함을 만들거나 펌프와 센서가 있는 소규모 양조장을 설정하거나 자동차의 컴퓨터를 해킹할 때 CAN은 다음 설계 프로젝트를 강화하면서 임베디드 지식을 향상시킬 수 있는 좋은 방법입니다. 반응형 CAN(Controller Area Network) 통신 개요 CAN 데이터베이스 파일은 CAN 프레임과 신호 정의를 위해 확장 정보를 포함한 텍스트 파일입니다. 내쇼날인스트루먼트 NI-XNET 데이터베이스 편집기 소프트웨어는 FIBEX 데이터베이스 파일 (.xml), Vector Database 파일 (*.dbc) 그리고 내쇼날인스트루먼트 CAN 데이터베이스 파일 (*.ncd)을 인식합니다. 각 신호당, CAN 데이터베이스는 공학단위로 변환하기 위한 스케일링 팩터를 정의합니다. 채널명 해당 메시지 내에서 채널의 위치 (시작 비트)와 크기 (비트 수) 바이트 순서 (Intel/Motorola) 데이터 유형 (부호/비부호/IEEE float) 스케일링 및 유닛 스트링 범위 기본값 주석 본 정보는 “원시” 프레임 정보 (보통 바이트)를 “실제” 값으로 편리하게 변환하는 데에 사용됩니다. 아래 그림은 이 같은 변환의 예입니다. CAN 데이터베이스 파일은 전체 차량에 대한 프레임과 신호 정의를 포함합니다. 각 네트워크에는 고유의 데이터베이스 파일이 있습니다. 또한, 본 데이터베이스 파일은 벡터 전용이며, 보통 기밀 (confidential)입니다. CAN 네트워크에서 여러 프레임에 데이터베이스 파일을 사용함으로써 여러 CAN API (NI-XNET 등)는 프레임 정보를 실제값으로 자동 변환합니다. 이를 통해 실제 프레임 값을 신경쓸 필요가 없으므로 어플리케이션 개발이 간단해집니다. 키워드에 대한 정보 무선 can 통신 다음은 Bing에서 무선 can 통신 주제에 대한 검색 결과입니다. 필요한 경우 더 읽을 수 있습니다. 이 기사는 인터넷의 다양한 출처에서 편집되었습니다. 이 기사가 유용했기를 바랍니다. 이 기사가 유용하다고 생각되면 공유하십시오. 매우 감사합니다! 사람들이 주제에 대해 자주 검색하는 키워드 (정보통신) CAN 통신이란? 정보통신기술사 정보통신 CAN 자율주행자동차 자율주행 내부통신 와이준 YJOON LIN MOST FlexRay (정보통신) #CAN #통신이란? YouTube에서 무선 can 통신 주제의 다른 동영상 보기 주제에 대한 기사를 시청해 주셔서 감사합니다 (정보통신) CAN 통신이란? | 무선 can 통신, 이 기사가 유용하다고 생각되면 공유하십시오, 매우 감사합니다.
Wi-Fi를 이용한 임업기계의 무선 CAN통신 및 영상 전송시스템 구현 < 논문상세 < 페이퍼서치
Wi-Fi를 이용한 임업기계의 무선 CAN통신 및 영상 전송시스템 구현
Implementation of Wireless CAN(Controller Area Network) and Image Transmission Systems for Forestry Machinery Using Wi-Fi Communication
김균형 ( Gyun-hyeong ) , 김기덕 ( Kim Ki-duck ) , 이현승 ( Kim Hyeong-seung ) , 신범수 ( Lee Beom-soo Shin )
– 발행기관 : 한국농업기계학회 – 발행년도 : 2019 – 간행물 : 한국농업기계학회 학술발표논문집, 24권 2호 – 페이지 : pp.173-173 ( 총 1 페이지 )
학술발표대회집, 워크숍 자료집 중 1,2 페이지 논문은 ‘요약’만 제공되는 경우가 있으니, 구매 전에 간행물명, 페이지 수 확인 부탁 드립니다. 1,000원
무선 Can 통신 | Can/Can-Fd Basic Part 2: Can 프로토콜 2 모든 답변
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무선 can 통신 주제에 대한 동영상 보기
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d여기에서 CAN/CAN-FD Basic Part 2: CAN 프로토콜 2 – 무선 can 통신 주제에 대한 세부정보를 참조하세요
Microchip 온라인 기술 교육 사이트 (Microchip University):
https://mu.microchip.com/page/kmu
– 강의 개요:
이 강의는 CAN/CAN-FD에 대한 구조 및 프로토콜을 설명하고, 마이크로칩의 MCU가 탑재된 데모보드와 CAN 아날라이저를 사용하여 기초적인 설정 부터 CAN 네트워크간의 데이터를 처리 할 수 있는 실습으로 구성되어 있습니다. 이 강의를 통해 참석자들이 CAN에 대한 이해와 사용법을 숙지하여 실무 적용에 도움이 될수 있도록 합니다.
– S/W 요구사항
실습을 위해서는 Microchip의 MPLAB X IDE와 MPLAB XC32 C 컴파일러를 PC에 설치해야 합니다. MPLAB X IDE는 무료 S/W 이며 XC32 컴파일러는 설치 과정에서 무료 옵션으로 설치하셔도 실습에 문제없습니다.
. MPLAB® X IDE v5.40 (https://www.microchip.com/mplabx-ide-windows-installer)
. MPLAB® XC32 Compiler v2.41 (https://www.microchip.com/mplabxc32windows)
. CAN Bus Analyzer software v2.3 (http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Microchip CAN BUS Analyzer v2.3 Installer.zip)
– 참고 자료
. CAN BUS Analyzer User’s Guide (http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/51848B.pdf)
. CAN Analyzer와 평가 보드 간 CAN 와이어 연결도 (http://www.microchipkorea.com/mchpImg/etc/CANWire/Canwire.png)
– 참고 동영상
. MPLAB X IDE 설치 및 Ecosystem
. MPLAB XC 컴파일러의 다운로드와 설치 및 라이선싱
– H/W 요구사항
SAM C21 Xplained Pro Evaluation Kit / CAN BUS Analyzer Tool
무선 can 통신 주제에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.
04. CAN(Controller Area Network) 이란 무엇일까?
자동차의 ECU는 다른 ECU에게 어떻게 정보를 전달할까요? 전압을 통하여 전달합니다. 무선통신이든, 유선통신이는 결국 기계가 알아 들을수 있는 것은 …
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CANlink® wireless – 하드웨어 – 제품소개 – Proemion
CANlink® wireless. 이동형 장비 및 인터페이스 간 무선 CAN 통신을 위한 CAN 기반 Wi-Fi/블루투스 게이트웨이.
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Wireless CAN Interfaces – 산업용무선통신전문 (주)와이트리
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Date Published: 5/27/2022
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주제에 대한 기사 평가 무선 can 통신
Author: Microchip Technology – Korean
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Date Published: 2020. 8. 9.
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04. CAN(Controller Area Network) 이란 무엇일까?
반응형 우리 사람들은 모두 뇌를 가지고 있습니다. 그리고, 우리는 눈과 귀를 통하여 보고 듣고 판단합니다. 자동차에 들어있는 ECU(Electric Control Unit)도 마찬가지 입니다. ECU는 Sensor와 연결되어 있어서, 주변 정보를 획득하고 그 데이터를 기반으로 자동차를 제어하기 위한 정보를 만들어 놓습니다. 어떻게 보면 우리의 뇌와 ECU와 비슷하다고 볼수 있습니다. 그런데, 자동차를 보면 아주 중요한 특징이 하나 있습니다. ECU가 많이 들어 있다는 겁니다. BCM(Body Control Unit), VCM(Vehicle Control Unit), EMS(Engine Management System)..,,, 그렇다면 자동차는 정말 뇌가 많이 있는 것이군요. 이렇게 뇌가 많은 이유는 자동차는 다양한 부품이 결합되고, 그러한 부품을 한 회사에서 다 만들지 못하기 때문입니다. 어떻게 보면 복합적인 요소를 가지고 있는 사업구조가 자동차의 뇌를 많이 만들게 되는 이유일수 있습니다. 그렇다면 이제 한번 생각해 보시면 좋을 것 같습니다. 우리는 다른 사람들과 어떻게 정보를 교환하나요? 우리는 말이라는 것을 통해 정보를 교환 합니다. 말을 통해 공기의 진동을 일으켜 상대방에게 전달을 합니다. 우리의 생각과 감정을 다른사람에게 전달할수 있는 것이죠. 우리는 다른 사람들의 말을 듣고 공감하고, 결정을 내리는 요소로도 사용을 합니다. 그렇다면 이제 자동차를 살펴 보도록 하겠습니다. 자동차의 ECU는 다른 ECU에게 어떻게 정보를 전달할까요? 전압을 통하여 전달합니다. 무선통신이든, 유선통신이는 결국 기계가 알아 들을수 있는 것은 전압입니다. 5V으면 1, 0V면 0 0101로 알아 듣는 것이지요! ECU들끼리 통신할수 있는 방법은 여러가지가 있을 수 있을 겁니다. 하지만 자동차에서 대표적으로 사용하는 방식은 CAN 통신 방식을 사용합니다. CAN 통신 방식을 사용하는 이유는 노이즈에 강하고, 자동차에서 많이 검증이된 통신 방식이기 이라고 합니다. CAN 통신 방식도 결국! 유선으로 전압을 조절하여 정보를 전달합니다. 지금 저기 위에 보면 빨강라인과 파랑라인이 보입니다. 저 주 라인에 전압차를 주어서 정보를 전달합니다. 전압차이를 조절하여 0과 1을 표시하는 것이지요! 0과 1을 표현하기 위하여 CAN H 라인과 CAN L라인의 전압차이가 어떻게 구성이 되지를 살펴 볼수 있습니다. 벌어지면 0 안벌어지면 1이라고 보시면 됩니다. 그런데 마음데로 0과 1을 보내도 될까요? 아닙니다. 분명히 0과 1을 보내는데 약속이 있어야합니다. 마치 모스 신호를 보내는 것과 같은 것이지요! 이렇게 미리 정해진 약속을 프로토콜 이라고 합니다. 그리고 CAN은 많은 프로토콜 중에 하나입니다^^ CAN은 아래와 같이 전압차이를 주어서 하나의 프레임으로 정보를 전달합니다. 여기서 주목할 점은 보통 CAN 통신에서 500K bps의 통신 속도를 사용하는데, 이것은 1초에 500000개의 비트 정보를 보낼수 있다는 뜻으로 1개의 비트를 보내는데 아래와 같이 2us입니다. 이말은 2us동안 통신라인의 전압을 0으로 유지하겠다는 뜻입니다. 결국 유선 라인상의 전압을 유지하는 개념이라고 볼수 있겠네요! 다시말씀드려 결국 전압으로 통신하는 거라고 볼수 있습니다. 그럼 추후에 다시 CAN에 대해서 더 깊게 다루어 보도록 하겠습니다. 나중에는 32비트 MCU를 이용하여 CAN Frame을 자세히 분석해 보도록 하겠습니다. CAN에 대해 내용을 더 적었으니, 참고해 주세요. 06. CAN의 CAN Controller/Transceiver 전압 레벨 (High Speed CAN) https://embeddedchallenge.tistory.com/59 07. CAN 정보 전달 방식 (BUS Networking, Broadcast Addressing) https://embeddedchallenge.tistory.com/60 08. CAN Frame 분석 수행 (Stuff Bit 포함) https://embeddedchallenge.tistory.com/61 09. CAN Arbitration 은 어떻게 이루어질까? https://embeddedchallenge.tistory.com/62 반응형
Wi-Fi를 이용한 임업기계의 무선 CAN통신 및 영상 전송시스템 구현 < 논문상세 < 페이퍼서치 Wi-Fi를 이용한 임업기계의 무선 CAN통신 및 영상 전송시스템 구현 Implementation of Wireless CAN(Controller Area Network) and Image Transmission Systems for Forestry Machinery Using Wi-Fi Communication 김균형 ( Gyun-hyeong ) , 김기덕 ( Kim Ki-duck ) , 이현승 ( Kim Hyeong-seung ) , 신범수 ( Lee Beom-soo Shin ) – 발행기관 : 한국농업기계학회 – 발행년도 : 2019 – 간행물 : 한국농업기계학회 학술발표논문집, 24권 2호 – 페이지 : pp.173-173 ( 총 1 페이지 ) 학술발표대회집, 워크숍 자료집 중 1,2 페이지 논문은 ‘요약’만 제공되는 경우가 있으니, 구매 전에 간행물명, 페이지 수 확인 부탁 드립니다. 1,000원 CAN 통신 (Controller Area Network) 소개 반응형 CAN (Controller Area Network) 소개 CAN이란? CAN (Controller Area Network)은 열악한 환경, 특히 산업 및 자동차 애플리케이션에서 견고하고 유연한 성능을 위해 설계된 직렬 통신 버스입니다. 원래 Bosch에서 발명하고 나중에 ISO11898-1 표준으로 코드화한 CAN은 OSI (Open Systems Interconnection) 모델의 데이터 링크 및 물리 계층을 정의하여 고속 차량 내 통신을 위한 저수준 네트워킹 솔루션을 제공합니다. 특히 CAN은 케이블 배선을 줄이기 위해 개발 되었기 때문에 차량 내부의 개별 전자 제어 장치 (ECU)는 한 쌍의 와이어로만 통신할 수 있습니다. 다음은 CAN 버스에 연결된 자동차의 ECU를 보여줍니다. 온보드 진단 (OBD)은 사용자 또는 기술자가 진단 문제 코드 (DTC)를 통해 문제를 해결할 수 있도록 차량의 진단 및 보고 시스템입니다. “엔진 점검”표시등이 켜지면 기술자는 종종 핸드 헬드 장치를 사용하여 차량에서 엔진 코드를 읽습니다. 가장 낮은 수준에서이 데이터는 대부분의 경우 CAN 인 신호 프로토콜을 통해 전송됩니다. DeviceNet은 산업용 애플리케이션에 사용되는 고급 네트워킹 프로토콜입니다. 제어 시스템과 I / O 장치 사이에 필요한 배선을 크게 줄입니다. 각 장치를 PLC의 I / O 모듈에 있는 별도의 입력 / 출력에 연결하는 대신 4 선 커넥터를 통해 장치를 함께 연결하고 PLC의 네트워크 스캐너에 연결할 수 있습니다. 가장 낮은 수준에서 우리는 CAN이 DeviceNet 프로토콜 내에서 작동하는 것을 발견합니다. 아래는 DeviceNet을 통해 통신하는 산업용 장치 네트워크를 스캔하는 PLC를 보여줍니다. 데이터 링크 및 물리 계층에 CAN을 사용하는 DeviceNet 네트워크에 연결된 PLC. CAN 메시지 프레임 그렇다면 CAN 메시지는 실제로 어떤 모습일까요? 원래 ISO 표준은 표준 CAN이라고 하는 것을 제시했습니다. 표준 CAN은 서로 다른 메시지에 대해 11 비트 식별자를 사용하며 총 2 11 개 즉, 2048 개의 서로 다른 메시지 ID가 있습니다. CAN은 나중에 수정되었습니다. 식별자는 2주는 29 비트로 확장 된 29 식별자. 이를 확장 CAN이라고 합니다. CAN은 모든 메시지가 전체 네트워크에서 브로드 캐스트되는 다중 마스터 버스를 사용합니다. 식별자는 중재를 위한 메시지 우선 순위를 제공합니다. CAN은 열성 및 우성이라고 하는 두 가지 논리 상태의 차동 신호를 사용합니다. 열성은 차동 전압이 최소 임계 전압보다 낮음을 나타냅니다. Dominant는 차동 전압이 최소 임계 값보다 크다는 것을 나타냅니다. 흥미롭게도 우성 상태는 논리 ‘0’을 버스로 구동하여 달성되는 반면 열성 상태는 논리 ‘1’에 의해 달성됩니다. 이것은 대부분의 시스템에서 사용되는 기존의 높음 및 낮음과 반대입니다. 이 두 상태는 기사의 뒷부분에서 자세히 설명합니다. 중요한 것은 지배적 상태가 중재 중에 열성보다 우선한다는 것입니다. 표준 CAN 표준 CAN 메시지 프레임은 여러 비트 필드로 구성됩니다. 이는 다음에 나와 있습니다. 표준 CAN 메시지 프레임 첫 번째 비트는 프레임 시작 (SOF)입니다. 이 지배적인 비트는 CAN 메시지의 시작을 나타냅니다. 다음은 CAN 메시지의 우선 순위를 설정하는 11 비트 식별자입니다. 식별자가 작을수록 메시지의 우선 순위가 높아집니다. 원격 전송 요청 (RTR) 비트는 일반적으로 우세하지만 한 노드가 다른 노드에서 데이터를 요청할 때 열성 상태가 됩니다. 식별자 확장 (IDE) 비트는 표준 CAN 프레임이 전송 될 때 우세하며 확장 된 프레임이 아닙니다. r0 비트는 예약되어 있으며 현재 사용되지 않습니다. 데이터 길이 코드 (DLC) 니블은이 메시지에 있는 데이터 바이트 수를 나타냅니다. 다음은 데이터 자체이며 DLC 비트에 표시되는 바이트 수입니다. CRC (Cyclic Redundancy Check)는 전송 된 데이터에서 오류를 감지하기 위한 16 비트 체크섬입니다. 메시지가 제대로 수신되면 수신 노드는 우성 비트로 열성 확인 비트 (ACK)를 덮어 씁니다. ACK에는 동기화를 유지하기 위한 구분 기호도 포함되어 있습니다. 프레임 끝 (EOF)은 CAN 메시지의 끝을 나타내며 비트 스터핑 오류를 감지하기 위해 폭이 7 비트입니다. CAN 메시지의 마지막 부분은 시간 지연으로 사용되는 프레임 간 공간 (IFS)입니다. 이 시간 지연은 CAN 컨트롤러가 수신 된 메시지를 추가 처리를 위해 버퍼로 이동하는 데 필요한 시간입니다. 확장 CAN 확장 CAN은 몇 가지 추가 비트와 함께 29 비트 식별자를 사용합니다. 확장 메시지에는 11 비트 식별자 뒤에 SRR (대체 원격 요청) 비트가 있으며, 이는 표준 CAN과 동일한 구조를 유지하기 위한 자리 표시자 역할을합니다. 이번에는 IDE (식별자 확장)가 열성이어야 하며 확장 된 식별자가 뒤에 옴을 나타냅니다. RTR 비트는 18 비트 ID 뒤에 있으며 두 번째 예비 비트 r1이 이어집니다. 나머지 메시지는 동일하게 유지됩니다. 확장 CAN 메시지 프레임CAN 메시지 유형 이제 CAN 메시지가 어떻게 생겼는지 알았으므로 버스를 통해 어떤 종류의 메시지가 전달되는지 궁금할 것입니다. CAN은 네 가지 메시지 유형을 허용합니다. 데이터 프레임, 원격 프레임, 과부하 프레임 및 오류 프레임입니다. 표준 CAN 데이터 프레임은 식별자, 데이터 및 데이터 길이 코드, 순환 중복 검사 및 승인 비트를 사용합니다. RTR 및 IDE 비트는 모두 데이터 프레임에서 지배적입니다. 수신단의 열성 확인 비트가 우성 비트로 덮어 쓰여지면 송신기와 수신기 모두 이를 성공적인 전송으로 인식합니다. CAN 원격 프레임은 데이터가 포함되어 있지 않다는 점을 제외하고는 데이터 프레임과 유사합니다. 열성 상태의 RTR 비트와 함께 전송됩니다. 이것은 원격 프레임임을 나타냅니다. 원격 프레임은 노드에서 데이터를 요청하는 데 사용됩니다. 노드가 CAN 버스의 메시지에서 오류를 감지하면 오류 프레임을 전송합니다. 이로 인해 다른 모든 노드가 오류 프레임을 보냅니다. 이어서 오류가 발생한 노드가 메시지를 재전송합니다. 오버로드 프레임은 비슷하게 작동하지만 노드가 프레임을 처리 할 수있는 것보다 더 빨리 수신할 때 사용됩니다. 이 프레임은 노드가 따라 잡을 수 있도록 시간 버퍼를 제공합니다. 버스 중재 및 신호 CAN은 CSMA / CD 프로토콜입니다. 즉, 버스의 각 노드가 충돌을 감지하고 재전송을 시도하기 전에 일정 시간 동안 백 오프 할 수 있습니다. 이 충돌 감지는 메시지 식별자를 기반으로 한 우선 순위 중재를 통해 이루어집니다. 중재에 대해 논의하기 전에 CAN 버스에서 사용되는 우성 및 열성 비트를 자세히 살펴보겠습니다. 반전 된 논리 CAN 버스의 흥미로운 점은 두 가지 상태 (우성 및 열성)가있는 반전 된 형태의 논리를 사용한다는 것입니다. 아래는 CAN 트랜시버의 출력 및 입력의 단순화 된 버전을 보여줍니다. ‘101’비트 스트림은 CAN 컨트롤러 및 / 또는 마이크로 컨트롤러에서 들어오고 나갑니다. 컨트롤러가 비트 스트림을 보낼 때 이들은 보완되어 CANH 라인에 배치됩니다. CANL 라인은 항상 CANH를 보완합니다. 중재가 작동하려면 CAN 장치는 자신이 보내는 것과 현재 버스에 있는 것, 즉 수신중인 것을 모두 모니터링 해야 합니다. CAN 출력 / 입력 CANH 및 CANL 신호를 동시에 보여 주므로 작동중인 CAN 버스를 볼 수 있습니다. 버스 신호 아래에는 CAN 신호의 우세 및 열성 상태에 해당하는 차동 전압이 표시됩니다. 시간의 처음 세 세그먼트 인 t1–t3은 위에 표시된 세 비트와 일치하도록 그려집니다. 출력 드라이버의 관점에서 이를 살펴 보겠습니다. 운전자의 입력은 처음에 ‘1’을보고이를 CANH에 배치 된 0으로 보완합니다. CANL은 CANH의 보완을 보고 높이 올라갑니다. 이것은 아래에서 t1로 표시됩니다. CANH 및 CANL 전압은 서로 오프셋되어 있습니다. 시간 t1 동안 CANH – CANL은 거의 0에 가깝습니다. CANH와 CANL은 거의 동일한 전압이기 때문입니다. 드라이버가 로직 ‘1’을 보내는 이 기간 전송 된 다음 비트는 ‘0’입니다. CANH는 보완을 얻고 CANL은 다시 CANH의 보완을 얻습니다. 이번에는 CANH 및 CANL 전압이 서로 가깝지 않습니다. 따라서 차동 전압 (VDIFF)이 더 큽니다. 이것은 CAN 지배적 상태입니다. ‘1’은 버스를 로우로, ‘0’은 버스를 하이로 만들기 때문에 로직이 반전되었다고 말합니다. 입력 수신기는 비슷한 방식으로 작동합니다. 차동 전압이 표시된 CAN 열성 및 우성 상태 우선 중재 앞서 언급했듯이 11 비트 식별자가 작을수록 메시지의 우선 순위가 높아집니다. 노드가 전송하는 모든 비트는 모니터링합니다. 이것이 노드가 더 높은 우선 순위 메시지가 버스에 배치되고 있음을 감지하는 방법입니다. 노드가 열성 비트를 전송하지만 버스에서 지배적 비트를 감지하는 순간 백 오프됩니다. 이기는 메시지가 문제없이 계속 전송되기 때문에 이를 비파괴 중재라고 합니다. 열성 논리 ‘1’은 지배적 인 논리 ‘0’으로 패합니다. 낮은 식별자 값이 더 높은 우선 순위를 나타내므로 이는 의미가 있습니다. 이것이 무엇을 의미하는지 더 잘 이해하려면 아래를 참조하십시오. 제어를 시도하는 CAN 버스의 3 개 노드를 보여줍니다. 열성 비트가 표시될 때마다 컨트롤러가 ‘1’을 보내고 있음을 기억하는 것이 중요합니다. 노드 1–3은 모두 비트 스트림을 전송합니다. 이 비트 스트림은 메시지 식별자와 우선 순위를 나타냅니다. 우선, 세 노드 모두 ‘1’을 전송하며 이는 CAN 버스에서 열성 비트로 표시됩니다. 다음으로 각 노드는 ‘0’또는 지배적인 비트를 보냅니다. 버스에 배치된 세 번째 비트는 또 다른 ‘1’또는 열성 비트입니다. 이 시점에서 어떤 노드도 버스의 다른 노드와의 충돌을 감지하지 않았으므로 계속 전송합니다. 네 번째 비트의 경우 노드 1은 ‘0’또는 지배적 비트를 보냅니다. 노드 2는 열성 비트를 전송하지만 버스에서 우성 비트를 감지합니다. 우선 순위가 더 높은 메시지가 현재 전송되고 있음을 알고 즉시 백 오프됩니다. 노드 3은 자신이 전송한 것과 동일한 지배적 비트를 다시 읽으므로 계속 전송합니다. 다섯 번째 비트가 버스에 배치되면 노드 3은 우선 순위가 더 낮음을 인식하고 전송을 중지합니다. 노드 2와 노드 3은 다시 시도하기 전에 일정 시간 동안 대기합니다. 이것은 노드 3이 중재에서 승리한 다음의 오른쪽 절반에 나와 있습니다. 보시다시피 하위 메시지 식별자에 해당하는 논리 ‘0’지배적 비트는 중재가 발생하도록 합니다. 차동 전압을 사용한 CAN 버스 중재 결론 이 기사에서는 컨트롤러 영역 네트워크 또는 CAN을 소개했습니다. CAN은 주로 자동차 및 산업 환경에서 사용되는 강력한 직렬 통신 버스입니다. CAN은 비파괴 메시지 전송을 위한 우선 중재 체계와 함께 노이즈에 대한 내성을 강화하는 차동 신호를 사용합니다. CAN은 위험한 환경이나 전자기 간섭이 많은 영역에있는 임베디드 애플리케이션에 적합합니다. 원격 제어 잠수함을 만들거나 펌프와 센서가 있는 소규모 양조장을 설정하거나 자동차의 컴퓨터를 해킹할 때 CAN은 다음 설계 프로젝트를 강화하면서 임베디드 지식을 향상시킬 수 있는 좋은 방법입니다. 반응형 CAN(Controller Area Network) 통신 개요 CAN 데이터베이스 파일은 CAN 프레임과 신호 정의를 위해 확장 정보를 포함한 텍스트 파일입니다. 내쇼날인스트루먼트 NI-XNET 데이터베이스 편집기 소프트웨어는 FIBEX 데이터베이스 파일 (.xml), Vector Database 파일 (*.dbc) 그리고 내쇼날인스트루먼트 CAN 데이터베이스 파일 (*.ncd)을 인식합니다. 각 신호당, CAN 데이터베이스는 공학단위로 변환하기 위한 스케일링 팩터를 정의합니다. 채널명 해당 메시지 내에서 채널의 위치 (시작 비트)와 크기 (비트 수) 바이트 순서 (Intel/Motorola) 데이터 유형 (부호/비부호/IEEE float) 스케일링 및 유닛 스트링 범위 기본값 주석 본 정보는 “원시” 프레임 정보 (보통 바이트)를 “실제” 값으로 편리하게 변환하는 데에 사용됩니다. 아래 그림은 이 같은 변환의 예입니다. CAN 데이터베이스 파일은 전체 차량에 대한 프레임과 신호 정의를 포함합니다. 각 네트워크에는 고유의 데이터베이스 파일이 있습니다. 또한, 본 데이터베이스 파일은 벡터 전용이며, 보통 기밀 (confidential)입니다. CAN 네트워크에서 여러 프레임에 데이터베이스 파일을 사용함으로써 여러 CAN API (NI-XNET 등)는 프레임 정보를 실제값으로 자동 변환합니다. 이를 통해 실제 프레임 값을 신경쓸 필요가 없으므로 어플리케이션 개발이 간단해집니다. Drone’s DIYer :: CAN 통신이란? CAN(Controller Area Network) 프로토콜은 Bosch사에서 1986년 자동차 전장 용으로 처음 개발되었으며 1991년에 스펙 2.0이 발표되었고 현재 국제 표준 프로토콜로 성장하였습니다. 이는 호스트 컴퓨터 없이 3개 이상의 MCU나 controller, 장치들이 서로 다중 통신이 가능하며, 메시지는 우선순위 따라 ID(Identifier)를 할당하고 이 ID를 이용해 메시지를 구별합니다. 다양한 에러 감지 메커니즘이 상호 보완적으로 에러를 감지하기 때문에 높은 안정성을 보장하며, 메시지 전송 시 에러가 감지되면 자동적으로 해당 메시지를 즉시 재전송하는 기능이 있기 때문에 다른 프로토콜에 비해서 에러 회복 시간이 짧다는 것입니다. 차량에 적용하는 CAN 통신의 예제 버스가 유휴 상태인 경우 모든 CAN 노드는 메시지를 보낼 수 있고, 전송된 모든 메시지는 모든 노드에서 수신됩니다. 수신 노드는 ID 필터링 기준에 따라 메시지의 무시 여부를 판단합니다. 정교한 오류 감지 및 결함 격리 메커니즘과 문제가 발생한 메시지의 재전송으로 데이터 무결성과 일관성이 보장합니다. 또한 두 개 이상의 CAN 노드가 동시에 메시지 전송을 요청하는 경우 우선순위가 가장 높은 메시지가 즉시 버스 액세스 권한을 획득하도록 프로토콜이 보장합니다. 현재는 CAN의 안정성과 신뢰성 등 장점이 입증되어 항공기, 의료기 등에 사용되고 IoT application에서도 사용되는 추세입니다. 가장 쉽고 편리하고 익숙한 UART 통신은 별도의 transceiver가 필요없고 모든 MCU가 반드시 내장하게 됩니다. 그러나 보통 115200bps로 대략 10kbps로 느리며 한 바이트 통신이라는 단점이 있습니다. 예를 들어, 드론 제어를 할 경우에 다수의 센서 등과 같이 여러 바이트가 하나의 패킷이 되는 경우에는 패킷을 분리하는 작업이 용이하지 않다는 것입니다. 뿐만 아니라 UART는 하나의 장치와 두개의 선으로 독립적이야 하나 관성센서보드, 제어보드, 초음파센서보드, GPS, 무선통신만으로 5개를 초과하여 10가닥 이상이 필요하다는 것입니다. CAN을 지원하는 MCU의 경우에는 한번에 8-byte 데이터를 전송하는 HW 패킷을 제공하므로 UART(보통 RS232/RS485) 통신에서는 패킷 통신을 위해 위에서 말한 것처럼 사용자가 일일이 패킷 형식을 만들어 주고 수신 받을 때도 그런 해석이 필요하지만 CAN은 8byte 데이터를 담는 HW 패킷 통신을 기본으로 함으로, 사용자는 데이터 버퍼에 데이터를 쓰고 전송만 하면 그 외 모든 처리는 하드웨어가 알아서 하므로 분산제어 분야 적용에도 용이하다는 것입니다. CAN 통신의 특징: 1) 2선 twist pair를 이용한 전기적 differential 통신을 하므로 저가이며 전기적인 잡음에 매우 강해 신뢰성이 우수합니다. 2) 이론적으로 2,032개의 장치들을 연결할 수 있으나 CAN transceiver에 따라 최대 노드수(32, 64, 128…)는 달라 집니다. 3) 통신 버스를 공유하고 있는 CAN controller들은 모두가 마스터(master)가 될 수 있는 Multi-Master 통신을 합니다. 4) 40m 내에서 최대 1Mbps로 우수한 통신 속도를 갖습니다. 5) 8byte 데이터 전송을 하는 하드웨어 패킷을 제공합니다. 6) 다수의 MCU, DSP 등에 기본으로 내장되어 있습니다. 7) 통신 프로토콜/에러 처리를 하드웨어적으로 처리합니다. 8) PLUG & PLAY를 제공합니다. CAN transceiver는 프레임이라는 패킷으로 CAN 네트워크에서 데이터를 전송하며, CAN 2.0B 버전 이후에 29bit 식별자를 갖는 extended data format의 간단한 설명입니다. SOF(Start Of Frame) – 메시지 시작을 표시하며, 무부하 기간 이후 버스의 노드를 동기화하기 위해 사용 Identifier(ID, 식별자) – 메시지의 우선순위를 가리며 2진 값이 더욱 낮을수록 우선순위는 더욱 높아짐 RTR(Remote Transmission Request) – 원격 전송 요청 비트, 이 비트가 ‘0’이면 데이타 프레임이고, ‘1’이면 메세지가 원격 전송 요청을 의미 SRR(Substitute Remote Request) – 표준 프레임의 RTR 위치에 점유 IDE(IDentifier Extension) – 이 비트가 ‘0’이면 표준 CAN 식별자를 전송하고, ‘1’이면 확장 CAN 식별자를 전송을 의미 R0, R1 – 예약비트 DLC(Data Length Code) – 데이터 프레임의 데이터 바이트 수(0~8) Data Field – 8byte(64bit) 전송 데이터, MSB부터 전송. CRC(Cyclic Redundancy Check) – 16bit(15bit + 구획문자) 16bit checksum으로 오류 검출 Field. ACK(ACKnowledge Field) – 2bit(1bit + 구획문자)로 오류가 없는 메시지가 전송되었다는 것을 나타냄. EOF(End Of Frame Field) – 메세지(프레임) 종료 Field IFS(Inter Frame Space) – 컨트롤러가 요구하는 시간의 양을 포함하며, 메시지 버퍼 영역에서 적절한 위치로 정확하게 수신된 프레임을 이동시킴 대표적인 CAN Transceiver로는 PCA82C250/C251가 있습니다. IoT를 위한 CAN 통신 인터페이스 IoT를 위한 CAN 통신 인터페이스 IoT 애플리케이션의 유무선 네트워크에 잘 알려진 통신 프로토콜을 사용하는 것이 중요한 요구사항이 되고 있다. CAN은 널리 보급된 성숙한 단계의 유선 네트워킹 솔루션이다. CAN의 견고성, 신뢰성, 안정성은 IoT를 위한 핵심적인 특징이다 CAN 프로토콜 개발은 1983년에 시작됐다[1]. 1986년 SAE(Society of Automotive Engineers)는 미시간 주 디트로이트에서 이 프로토콜을 공식 발표했다. 최초의 CAN 컨트롤러 디바이스는 1987년에 등장했다. 독일의 로버트 보쉬(Robert Bosch GmbH)는 1991년 CAN 2.0 사양을 발표했다[2]. CAN 프로토콜은 1993년 ISO가 11898-1 표준을 공표하면서 국제적인 사양으로 발전했으며, 이후 1995년과 2003년에 업그레이드됐다[3]. 보쉬는 2012년 CAN 데이터 링크 계층 프로토콜(CAN FD)을 개선했으며, 개선판은 ISO 11898-1에 추가되어 2014년에 공표되었다. CAN은 자동차 애플리케이션의 차량내 전자 네트워킹을 위해 만들어졌다. 현재는 이러한 차량 내의 여러 네트워크 단계에서 도어 장치나 브레이크 컨트롤러, 탑승자수 계산 장치 등을 연결하는 데 사용된다. 지난 20년 동안 다른 엔지니어링 분야에서 다양한 애플리케이션을 위해 CAN프로토콜을 도입한 데는 CAN이 가진 신뢰성이 핵심적인 이유로 작용했다. CAN은 항공기에서 비행 상태 센서, 항법 시스템, 기타 조종석 계기 등의 애플리케이션에 사용된다. 또한 CAN 버스는 기내 데이터 분석부터 연료 시스템, 펌프, 리니어 액추에이터와 같은 항공기 엔진 제어 시스템에 이르기까지 많은 항공우주 애플리케이션에 사용된다. 노면전차(streetcar), 트램, 지하철, 경전철, 장거리 열차와 같은 철도 애플리케이션에서도 CAN이 사용된다. 의료장비 제조업체들은 의료 기기의 임베디드 네트워크로 CAN을 사용한다. 병원은 CAN을 사용하여 전체 수술실을 관리한다. 즉 CAN 기반 시스템으로 조명, 테이블, 카메라, X-레이 장비, 환자 침대를 제어한다. 또한 CAN은 실험실 장비, 운동 경기 카메라, 자동문, 커피자판기에 이르기까지 비산업 애플리케이션에도 사용된다[4]. CAN 기술 개요 오늘날 자동차는 다양한 서브시스템을 위한 수십 가지의 ECU(전자제어장치)를 탑재한다. 이 중에서 비교적 복잡한 프로세서는 보통 ECM(엔진 제어 모듈) 또는 PCM(파워트레인 제어 모듈)이라고도 하는 엔진 제어 장치다. 그 외에 트랜스미션, 에어백, ABS(앤티록 브레이크), 크루즈 제어, EPS(전동 파워 스티어링), 오디오 시스템, 윈도우 리프트, 도어 잠금, 미러 및 시트 조절, 하이브리드/전기차용 배터리 및 충전 시스템 등에 사용되는 프로세서가 있다. 이러한 프로세서중 일부는 독립적인 서브시스템을 구성하지만 이러한 서브시스템 간에는 반드시 통신이 필요하다[4]. 서브시스템은 보통 액추에이터를 제어하거나 센서에서 피드백을 수신해야 한다. CAN 표준은 이 요구사항을 충족하고 모든 ECU 모듈간의 배선을 줄이기 위한 목적으로 만들어졌다(그림 1 참조). 각 CAN 노드는 메시지를 송수신할 수 있지만 송신과 수신을 동시에 할 수는 없다. 메시지는 메시지의 의미와 우선순위를 식별하는 ID(식별자), 최대 8바이트의 데이터로 구성된다. 개선된 CAN(CAN FD)은 데이터 섹션의 길이를 프레임당 최대 64바이트까지 확장한다[5]. 메시지는 버스로 직렬로 전송된다. 전송된 신호 패턴은 NRZ(Non-Return-to-Zero)로 인코딩되어 모든 노드에서 감지된다. CAN 기반 통신 네트워크가 제공하는 기능[1, 6]: ? 멀티마스터 기능: 버스가 유휴상태인 경우 모든 CAN 노드는 메시지를 보낼 수 있다. ? 브로드캐스트 통신: 전송된 모든 메시지는 모든 노드에서 수신된다. 수신 노드는 ID 필터링 기준에 따라 메시지의 관련성 여부를 판단한다. ? 정교한 오류 감지 및 결함 격리 메커니즘과 문제가 발생한 메시지의 재전송: 이로써 데이터 무결성과 일관성이 보장된다. ? 비파괴성 버스 중재: 두 개 이상의 CAN 노드가 동시에 메시지 전송을 요청하는 경우 우선순위가 가장 높은 메시지가 즉시 버스 액세스 권한을 획득하도록 프로토콜이 보장한다. CAN 네트워크로 연결되는 디바이스는 일반적으로 센서, 액추에이터 및 기타 제어 장치다. 이러한 장치는 CAN 네트워크에서 상호 운용되면서 일반적인 명령 및 상태, 액추에이터 명령, 센서노드에서 캡처된 센서 데이터를 교환하거나, 애플리케이션 환경 전반에 걸쳐 데이터를 수집할 수 있는 다른 노드에 정보를 요청한다. 이러한 장치는 버스에 직접 연결되지 않고 로컬 호스트 프로세서, CAN 컨트롤러, CAN 트랜시버를 통해 연결되기도 한다[6]. 전형적인 CAN 프레임의 경우 40m 미만의 네트워크 거리에서 최대 1 Mbit/s의 전송속도가 가능하다. 전송속도를 낮추면 네트워크 거리를 늘릴 수 있다 (예: 125 kbit/s에서 500 m)[6]. 현재 구축 중인 CAN FD 기능은 데이터 섹션의 속도를 최대 8 Mbit/s로 높여준다[5]. CAN 메시지 형식 CAN 디바이스는 프레임이라는 패킷으로 CAN 네트워크에서 데이터를 전송한다. 그림 2의 전형적인 CAN 확장(CAN Extended) 형식의 CAN 프레임(또는 메시지) 예는 다음과 같은 비트필드로 구성된다[3, 5, 6]. ? SOF(프레임 시작) 비트-주도적(로직 0) 비트가 있는 메시지의 시작을 나타낸다. ? 중재 ID-메시지를 식별하고 메시지의 우선순위를 나타낸다. 11비트 표준 또는 29비트 확장 ID. ? 제어 비트-IDE(식별자 확장), RTR(원격 전송 요청), FDF(CAN FD 선택), DLC(데이터 길이 코드). ? 데이터 필드-전형적인 CAN 프레임의 경우 0~8바이트 데이터, CAN FD 프레임의 경우 0~64바이트 데이터로 구성된다. ? CRC(순환 중복 검사)-순환 중복 검사 코드와 열성 구획 비트로 구성된다. CRC 필드는 오류 감지에 사용된다. ? ACK(확인) 슬롯-메시지를 올바르게 수신하는 모든 CAN 컨트롤러는 메시지 끝에 ACK 비트를 전송한다. CAN 네트워크의 각 노드에는 자체 클록이 있으며 데이터 전송 중 클록은 전송되지 않는다. 네트워크 자체는 모든 노드에서 공유되는 특정 전송속도에 맞춰 구성된다. 그러나 각 노드는 예상 전송속도에 따라 시간 단위로 사용되어 공칭 비트 시간을 정의하는 로컬 클록에서 파생되는 Tq(시간 할당량)를 정의한다. 동기화는 프레임의 각 비트를 세그먼트 수로 나누는 방식으로 수행된다(동기화, 전달, 위상 1 및 위상 2). 각 세그먼트의 길이는 네트워크 및 전송속도 요구사항을 기반으로 조절 가능하다. 샘플 포인트는 위상 세그먼트 1과 위상 세그먼트 2 사이에 위치한다. 동기화 규칙은 CAN 프로토콜 표준에 상세하게 명시된다[3]. 그림 3에는 CAN 비트당 시간 할당량이 10인 예제 CAN 비트 타이밍이 나와 있다. FlexCAN CAN 컨트롤러 그림 4에는 여기서 사례연구로 사용되는 FlexCAN, CAN 컨트롤러 IP 블록[7]이 나와 있다. 이는 프로세서를 호스트하기 위한 CAN 트랜시버와의 인터페이스에 필요한 모든 리소스의 디지털 구현이다. PE(프로토콜 엔진) 하위 블록은 CAN트랜시버 인터페이스에서 직렬 형식으로 CAN 메시지를 수신한다. PE는 CAN 프로토콜 규칙에 따라 메시지를 검증하고 수신 및 송신 프로세스에 대한 CAN 비트 타이밍을 제어하고 다양한 비트 필드에서 발견되는 오류를 감지하여 드러낸다(예: 비트 스터프 오류, 폼 오류, CRC 오류, 수신 중 ACK 오류, 송신 중 비트 오류). CAN 메시지의 다양한 비트 필드를 디코딩하며 메시지 조각을 CHI(컨트롤러 호스트 인터페이스) 하위 블록으로 전송한다. 또한 CHI에서 메시지 조각을 수신하고 완전한 메시지를 조합하여 이를 올바른 메시지 형식에 따라 CAN 트랜시버로 직렬 전송한다. 로컬 RAM 메모리는 각각 고정 바이트수로 구성되어 ID 비트, 일부 제어 비트, 시간 스탬프와 데이터 바이트를 저장하는 MB(메일박스)라고 하는 여러 가지 특정 데이터 구조로 체계화된다. 각 MB는 RxMB(수신 메일박스) 또는 TxMB(송신 메일박스)로 구성될 수 있다. CHI 하위 블록은 수신되는 메시지의 ID 비트를 RxMB에 위치한 대상 ID와 비교하여 해당 메시지를 검사한다. RxMB로 구성된 모든 MB는 스캔되며, ID가 수신된 메시지의 ID와 일치하는 경우 수신 메시지는 나중에 호스트 프로세서에서 처리하기 위해 선택한 RxMB에 저장된다. 또한 CHI는 정기적으로 송신용으로 구성된 TxMB 목록을 스캔하여 CAN 송신 우선순위가 가장높은 ID를 검색하여 선정된 TxMB 콘텐트를 PE 하위 블록으로 전송한다. CHI는 부가적으로 호스트 프로세서에 버스 인터페이스를 구현하여 호스트에서 제어 정보를 받는다(CAN 비트 시간 구성, 내부 프로세스를 위한 제어 비트 등). 또한 성공적인 메시지 수신 또는 송신이 발생한 경우 호스트에 인터럽트를 생성하고 통신이 진행되는 동안처리 및 오류 상태를 보고한다. IoT 애플리케이션의 CAN IoT는 인터넷을 통해 제어 및 데이터를 주고받는 디바이스 네트워크다. 이러한 디바이스에는 내부 상태 또는 외부 환경과 상호작용하기 위한 임베디드처리 기능이 포함돼 있다. 이러한 아키텍처는 복잡한 시스템에서 상호 연결된 디바이스의 원격 모니터링 또는 제어를 위한 잠재력을 지녔다[8]. IoT는 제조공장, 에너지 그리드, 의료시설, 운송 시스템과 같은 새로운 장소를 인터넷에 연결하며, 이로써 어디서나 이러한 모든 장소를 제어할 수 있다. 이와 같은 연결은, 즉 더 많은 장소에서 더많은 데이터가 수집되고, 효율성을 높이고, 안전과 보안을 개선하기 위한 방법이 더 많아짐을 의미한다. 사물, 동물 또는 사람들에게 고유한 식별자가 부여되며 사람 대 사람 또는 사람 대 컴퓨터의 상호작용 없이 네트워크를 통해 자동으로 데이터를 전송하는 능력이 주어진다. 여기서 사물에는 심장 모니터를 이식한 사람, 바이오칩 응답기를 단 가축, 타이어 압력이 낮은 경우 운전자에게 경고하는 센서를 내장한 자동차, 또는 IP 주소를 받고 네트워크를 통해 데이터를 전송하는 기능을 갖춘 기타 모든 자연물 또는 인공물이 포함된다. 지금까지 IoT는 제조 및 전력, 석유, 가스 설비의 M2M통신과 밀접하게 관련돼 있었다. IoT가 부상하면서 네트워킹에 새로운 디바이스 유형과 새로운 위치가 추가되고 있다. 네트워크는 극한 기후와 온도 조건에서도 사람과 사물을 안정적으로, 안전하게 연결해야 한다. 또한 이러한 네트워크는 크기와 무게, 전력 측면에서 제약이 있는 디바이스에 위치에 관계없이, 어떤 조건에서도 단절 없는 연결을 제공해야 한다[9]. 그런 의미에서 IoT 애플리케이션의 유무선 네트워크에 잘 알려진 통신 프로토콜을 사용하는 것이 중요한 요구사항이 되고 있다. CAN은 현재 널리 보급된 성숙한 단계의 유선 네트워킹 솔루션이다. CAN의 견고성, 신뢰성, 안정성은 IoT를 위한 핵심적인 특징이다. 기존 CAN 사용을 기반으로 하는 CAN 컨트롤러는 항상 최대 버스 대역폭에 가깝게 통신하며 지속적으로 동작하도록 만들어졌다. 노드에는 상시 전력이 공급되거나 버스에서 전원이 차단된다. 그 반대의 경우에 있는 IoT 애플리케이션은 다수의 네트워크 노드 사이에서 드물게 통신하며 여기서는 전력소비가 중요한 전제 조건이 될 것이다. 키워드에 대한 정보 무선 can 통신 다음은 Bing에서 무선 can 통신 주제에 대한 검색 결과입니다. 필요한 경우 더 읽을 수 있습니다. 이 기사는 인터넷의 다양한 출처에서 편집되었습니다. 이 기사가 유용했기를 바랍니다. 이 기사가 유용하다고 생각되면 공유하십시오. 매우 감사합니다! 사람들이 주제에 대해 자주 검색하는 키워드 CAN/CAN-FD Basic Part 2: CAN 프로토콜 2 동영상 공유 카메라폰 동영상폰 무료 올리기 CAN/CAN-FD #Basic #Part #2: #CAN #프로토콜 #2 YouTube에서 무선 can 통신 주제의 다른 동영상 보기 주제에 대한 기사를 시청해 주셔서 감사합니다 CAN/CAN-FD Basic Part 2: CAN 프로토콜 2 | 무선 can 통신, 이 기사가 유용하다고 생각되면 공유하십시오, 매우 감사합니다.
CAN (Controller Area Network) 개요
CAN에는 사용할 수 있는 여러 다른 물리 계층이 있습니다. 이러한 물리 계층은 전기적 레벨, 신호 체계, 케이블 임피던스, 최대 보 전송속도 등과 같은 CAN 네트워크의 특정 측면을 분류합니다. 가장 일반적이고 널리 사용되는 물리 계층은 다음과 같습니다.
고속/FD CAN
고속 CAN은 가장 일반적인 물리 계층입니다. 고속 CAN 네트워크는 2개의 선으로 구현되며 최대 1Mbit/s의 전송 속도 통신을 허용합니다. 고속 CAN의 다른 이름은 CAN C 및 ISO 11898-2가 있습니다. 일반적인 고속 CAN 디바이스에는 잠금 방지 브레이크 시스템, 엔진 제어 모듈 및 배출 가스 시스템이 포함됩니다. 유연한 데이터 속도를 갖춘 CAN(CAN FD)는 더 높은 데이터 속도를 위한 발전하는 표준이 있는 차세대 고속 CAN 통신입니다. NI는 NI-XNET 드라이버를 통해 TJA1041 및 TJA1043 트랜시버를 사용하여 최대 8Mbit/s의 속도를 지원합니다. 트랜시버 공급업체가 CAN FD 속도에 대한 자격을 충족하게 되면서 NI는 필요에 따라 문서를 업데이트할 것입니다.
저속/내결함성 CAN 하드웨어
저속/내결함성 CAN 네트워크는 또한 2개의 선으로도 구현되고, 최대 125kbit/s의 속도로 디바이스들과 통신할 수 있으며, 내결함성을 트랜시버에 제공합니다. 저속/내결함성 CAN의 다른 이름으로는 CAN B 및 ISO 11898-3이 있습니다. 자동차의 일반적인 저속/내결함성 디바이스로는 편의 장치들이 포함됩니다. 차량의 문을 통과해야 하는 선은 문을 여닫을 때 발생하는 부하를 고려하여 저속/내결함성을 요구합니다. 또한 제동 등과 같이 높은 수준의 보안이 필요한 상황에서는 저속/내결함성 CAN이 해결책이 됩니다.
단선 CAN 하드웨어
단선 CAN 인터페이스는 최대 33.3kbit/s(고속 모드에서는 88.3kbit/s)의 속도로 디바이스와 통신할 수 있습니다. 단선 CAN의 다른 이름으로는 SAE-J2411, CAN A 및 GMLAN이 있습니다. 자동차의 일반적인 단선 디바이스에는 고성능이 필요하지 않습니다. 일반적인 어플리케이션에는 좌석 및 거울 조절 장치와 같은 편의성 장치가 포함됩니다.
소프트웨어 선택 가능 CAN 하드웨어
NI의 CAN 하드웨어 제품을 사용하면 어떤 온보드 트랜시버(고속, 저속/내결함성 또는 단선 CAN)라도 사용할 수 있게 소프트웨어 선택 가능 CAN 인터페이스를 구성할 수 있습니다. 다중 트랜시버 하드웨어는 여러 통신 표준의 조합이 필요한 어플리케이션을 위한 완벽한 솔루션을 제공합니다. 소프트웨어 선택 가능 CAN 하드웨어를 사용하면 맞춤 외부 CAN 트랜시버를 선택할 수도 있습니다.
LabVIEW 및 기타 언어에서의 CAN 프로그래밍
NI-XNET 소프트웨어 드라이버
NI-XNET 소프트웨어는 PCI/PXI-851x 및 NI 986x 디바이스에 포함되어 있으며 ni.com에서 무료로 다운로드할 수 있습니다. 이 새 드라이버는 Windows 및 LabVIEW Real-Time OS에서 NI LabVIEW, NI LabWindows/CVI 및 C/C++로 CAN, 로컬 상호 연결 네트워크(LIN) 및 FlexRay 어플리케이션을 개발하는 데 사용됩니다. NI-XNET 플랫폼의 일부로서 NI 851x 및 NI 986x 디바이스는 HIL(hardware-in-the-loop) 시뮬레이션, 고속 제어 프로토타이핑, 버스 모니터링, 자동화 컨트롤 등 수 백 프레임 및 신호를 리얼타임으로 고속 조작해야 어플리케이션에 적합합니다.
NI-XNET: 하나의 API, 많은 임베디드 네트워크
NI-XNET 플랫폼은 일련의 고성능 CAN, LIN, FlexRay 인터페이스를 CAN, LIN, FlexRay 프레임 및 신호를 쉽게 읽고 쓸 수 있도록 하는 NI-XNET API와 결합합니다.
프로그래밍은 적게, 성능은 최고로
NI-XNET 인터페이스는 하위 레벨 마이크로컨트롤러 프로그래밍의 성능과 Windows 및 LabVIEW Real-Time OS 개발의 속도 및 성능을 결합합니다. 특허 출원된 NI-XNET 디바이스 중심 DMA 엔진을 사용하면, PC 기반 CAN 인터페이스의 공통적인 문제인 시스템 지연을 밀리초에서 마이크로초 단위로 줄일 수 있습니다. 이 엔진은 온보드 프로세서를 구동하여 CPU 인터럽트 없이 인터페이스와 사용자 프로그램간 CAN 프레임과 신호를 이동하도록 하므로, 호스트 프로세서가 복잡한 모델 및 어플리케이션을 처리하는 데 시간을 더 할애할 수 있습니다.
NI-XNET의 이점과 어플리케이션에 대한 더 자세한 정보는NI-XNET CAN, LIN 및 FlexRay 플랫폼 개요를 참조하십시오.
NI-CAN 소프트웨어 드라이버
NI에는 모든 NI 레거시 CAN 인터페이스를 다루는 NI-CAN 드라이버 소프트웨어가 포함되어 있으며 이는 ni.com에서 무료로 다운로드할 수 있습니다. 다른 CAN 인터페이스를 사용하면 턴키 소프트웨어 도구를 구입하지 않으면 보드 기능의 일부만 활용할 수 있습니다. 그러나 모든 NI CAN 보드 기능은 완전히 노출되어 있으므로 선택한 프로그래밍 언어로 사용자 정의 어플리케이션을 개발할 수 있습니다. NI-CAN 드라이버는 높은 레벨의 사용하기 쉬운 기능을 제공하여 전체 CAN 어플리케이션을 신속하게 개발하여 시간과 비용을 절약할 수 있도록 합니다.
NI-CAN 드라이버 소프트웨어는 두 가지 API를 제공합니다. 프레임 API는 CAN 프로그래밍을 위한 기존 API입니다. 프레임 API에서는 원시 데이터 바이트를 포함하는 CAN 프레임을 송수신할 수 있습니다. 사용자 프로그램은 확장된 엔지니어링 단위를 제공할 수 있도록 이러한 바이트를 구문 분석하고 확장해야 합니다. 프레임 API를 사용한 프로그래밍에 대한 더 자세한 정보는 NI CAN 하드웨어 및 소프트웨어 매뉴얼의 “프레임 API 사용” 섹션을 참조하십시오.
NI는 NI-CAN 2.0 드라이버 소프트웨어에서 채널 API를 처음 도입했습니다. 데이터베이스 파일(.dbc 또는 .ncd)에 정의된 채널 이름을 사용하면 CAN 채널을 읽고 쓸 수 있습니다. 채널 API는 다음과 같은 장점을 제공합니다:
상위 레벨 프로그래밍
사용하기 쉬운 물리 단위
손쉬운 CAN/데이터 수집 동기화가 주 용도
벡터 데이터베이스 파일 통합 기능
채널 API를 사용한 프로그래밍에 대한 더 자세한 정보는 NI-CAN 채널 API 문서를 참조하십시오.
IoT를 위한 CAN 통신 인터페이스
IoT를 위한 CAN 통신 인터페이스
IoT 애플리케이션의 유무선 네트워크에 잘 알려진 통신 프로토콜을 사용하는 것이 중요한 요구사항이 되고 있다. CAN은 널리 보급된 성숙한 단계의 유선 네트워킹 솔루션이다. CAN의 견고성, 신뢰성, 안정성은 IoT를 위한 핵심적인 특징이다
CAN 프로토콜 개발은 1983년에 시작됐다[1]. 1986년 SAE(Society of Automotive Engineers)는 미시간 주 디트로이트에서 이 프로토콜을 공식 발표했다. 최초의 CAN 컨트롤러 디바이스는 1987년에 등장했다. 독일의 로버트 보쉬(Robert Bosch GmbH)는 1991년 CAN 2.0 사양을 발표했다[2].
CAN 프로토콜은 1993년 ISO가 11898-1 표준을 공표하면서 국제적인 사양으로 발전했으며, 이후 1995년과 2003년에 업그레이드됐다[3]. 보쉬는 2012년 CAN 데이터 링크 계층 프로토콜(CAN FD)을 개선했으며, 개선판은 ISO 11898-1에 추가되어 2014년에 공표되었다.
CAN은 자동차 애플리케이션의 차량내 전자 네트워킹을 위해 만들어졌다.
현재는 이러한 차량 내의 여러 네트워크 단계에서 도어 장치나 브레이크 컨트롤러, 탑승자수 계산 장치 등을 연결하는 데 사용된다.
지난 20년 동안 다른 엔지니어링 분야에서 다양한 애플리케이션을 위해 CAN프로토콜을 도입한 데는 CAN이 가진 신뢰성이 핵심적인 이유로 작용했다.
CAN은 항공기에서 비행 상태 센서, 항법 시스템, 기타 조종석 계기 등의 애플리케이션에 사용된다. 또한 CAN 버스는 기내 데이터 분석부터 연료 시스템, 펌프, 리니어 액추에이터와 같은 항공기 엔진 제어 시스템에 이르기까지 많은 항공우주 애플리케이션에 사용된다. 노면전차(streetcar), 트램, 지하철, 경전철, 장거리 열차와 같은 철도 애플리케이션에서도 CAN이 사용된다.
의료장비 제조업체들은 의료 기기의 임베디드 네트워크로 CAN을 사용한다.
병원은 CAN을 사용하여 전체 수술실을 관리한다. 즉 CAN 기반 시스템으로 조명, 테이블, 카메라, X-레이 장비, 환자 침대를 제어한다. 또한 CAN은 실험실 장비, 운동 경기 카메라, 자동문, 커피자판기에 이르기까지 비산업 애플리케이션에도 사용된다[4].
CAN 기술 개요
오늘날 자동차는 다양한 서브시스템을 위한 수십 가지의 ECU(전자제어장치)를 탑재한다. 이 중에서 비교적 복잡한 프로세서는 보통 ECM(엔진 제어 모듈) 또는 PCM(파워트레인 제어 모듈)이라고도 하는 엔진 제어 장치다. 그 외에 트랜스미션, 에어백, ABS(앤티록 브레이크), 크루즈 제어, EPS(전동 파워 스티어링), 오디오 시스템, 윈도우 리프트, 도어 잠금, 미러 및 시트 조절, 하이브리드/전기차용 배터리 및 충전 시스템 등에 사용되는 프로세서가 있다.
이러한 프로세서중 일부는 독립적인 서브시스템을 구성하지만 이러한 서브시스템 간에는 반드시 통신이 필요하다[4]. 서브시스템은 보통 액추에이터를 제어하거나 센서에서 피드백을 수신해야 한다. CAN 표준은 이 요구사항을 충족하고 모든 ECU 모듈간의 배선을 줄이기 위한 목적으로 만들어졌다(그림 1 참조).
각 CAN 노드는 메시지를 송수신할 수 있지만 송신과 수신을 동시에 할 수는 없다. 메시지는 메시지의 의미와 우선순위를 식별하는 ID(식별자), 최대 8바이트의 데이터로 구성된다. 개선된 CAN(CAN FD)은 데이터 섹션의 길이를 프레임당 최대 64바이트까지 확장한다[5]. 메시지는 버스로 직렬로 전송된다. 전송된 신호 패턴은 NRZ(Non-Return-to-Zero)로 인코딩되어 모든 노드에서 감지된다.
CAN 기반 통신 네트워크가 제공하는 기능[1, 6]:
? 멀티마스터 기능: 버스가 유휴상태인 경우 모든 CAN 노드는 메시지를 보낼 수 있다.
? 브로드캐스트 통신: 전송된 모든 메시지는 모든 노드에서 수신된다. 수신 노드는 ID 필터링 기준에 따라 메시지의 관련성 여부를 판단한다.
? 정교한 오류 감지 및 결함 격리 메커니즘과 문제가 발생한 메시지의 재전송: 이로써 데이터 무결성과 일관성이 보장된다.
? 비파괴성 버스 중재: 두 개 이상의 CAN 노드가 동시에 메시지 전송을 요청하는 경우 우선순위가 가장 높은 메시지가 즉시 버스 액세스 권한을 획득하도록 프로토콜이 보장한다.
CAN 네트워크로 연결되는 디바이스는 일반적으로 센서, 액추에이터 및 기타 제어 장치다. 이러한 장치는 CAN 네트워크에서 상호 운용되면서 일반적인 명령 및 상태, 액추에이터 명령, 센서노드에서 캡처된 센서 데이터를 교환하거나, 애플리케이션 환경 전반에 걸쳐 데이터를 수집할 수 있는 다른 노드에 정보를 요청한다. 이러한 장치는 버스에 직접 연결되지 않고 로컬 호스트 프로세서, CAN 컨트롤러, CAN 트랜시버를 통해 연결되기도 한다[6].
전형적인 CAN 프레임의 경우 40m 미만의 네트워크 거리에서 최대 1 Mbit/s의 전송속도가 가능하다. 전송속도를 낮추면 네트워크 거리를 늘릴 수 있다 (예: 125 kbit/s에서 500 m)[6]. 현재 구축 중인 CAN FD 기능은 데이터 섹션의 속도를 최대 8 Mbit/s로 높여준다[5].
CAN 메시지 형식
CAN 디바이스는 프레임이라는 패킷으로 CAN 네트워크에서 데이터를 전송한다. 그림 2의 전형적인 CAN 확장(CAN Extended) 형식의 CAN 프레임(또는 메시지) 예는 다음과 같은 비트필드로 구성된다[3, 5, 6].
? SOF(프레임 시작) 비트-주도적(로직 0) 비트가 있는 메시지의 시작을 나타낸다.
? 중재 ID-메시지를 식별하고 메시지의 우선순위를 나타낸다. 11비트 표준 또는 29비트 확장 ID.
? 제어 비트-IDE(식별자 확장), RTR(원격 전송 요청), FDF(CAN FD 선택), DLC(데이터 길이 코드).
? 데이터 필드-전형적인 CAN 프레임의 경우 0~8바이트 데이터, CAN FD 프레임의 경우 0~64바이트 데이터로 구성된다.
? CRC(순환 중복 검사)-순환 중복 검사 코드와 열성 구획 비트로 구성된다. CRC 필드는 오류 감지에 사용된다.
? ACK(확인) 슬롯-메시지를 올바르게 수신하는 모든 CAN 컨트롤러는 메시지 끝에 ACK 비트를 전송한다.
CAN 네트워크의 각 노드에는 자체 클록이 있으며 데이터 전송 중 클록은 전송되지 않는다. 네트워크 자체는 모든 노드에서 공유되는 특정 전송속도에 맞춰 구성된다. 그러나 각 노드는 예상 전송속도에 따라 시간 단위로 사용되어 공칭 비트 시간을 정의하는 로컬 클록에서 파생되는 Tq(시간 할당량)를 정의한다. 동기화는 프레임의 각 비트를 세그먼트 수로 나누는 방식으로 수행된다(동기화, 전달, 위상 1 및 위상 2). 각 세그먼트의 길이는 네트워크 및 전송속도 요구사항을 기반으로 조절 가능하다. 샘플 포인트는 위상 세그먼트 1과 위상 세그먼트 2 사이에 위치한다. 동기화 규칙은 CAN 프로토콜 표준에 상세하게 명시된다[3].
그림 3에는 CAN 비트당 시간 할당량이 10인 예제 CAN 비트 타이밍이 나와 있다.
FlexCAN CAN 컨트롤러
그림 4에는 여기서 사례연구로 사용되는 FlexCAN, CAN 컨트롤러 IP 블록[7]이 나와 있다. 이는 프로세서를 호스트하기 위한 CAN 트랜시버와의 인터페이스에 필요한 모든 리소스의 디지털 구현이다.
PE(프로토콜 엔진) 하위 블록은 CAN트랜시버 인터페이스에서 직렬 형식으로 CAN 메시지를 수신한다. PE는 CAN 프로토콜 규칙에 따라 메시지를 검증하고 수신 및 송신 프로세스에 대한 CAN 비트 타이밍을 제어하고 다양한 비트 필드에서 발견되는 오류를 감지하여 드러낸다(예: 비트 스터프 오류, 폼 오류, CRC 오류, 수신 중 ACK 오류, 송신 중 비트 오류). CAN 메시지의 다양한 비트 필드를 디코딩하며 메시지 조각을 CHI(컨트롤러 호스트 인터페이스) 하위 블록으로 전송한다. 또한 CHI에서 메시지 조각을 수신하고 완전한 메시지를 조합하여 이를 올바른 메시지 형식에 따라 CAN 트랜시버로 직렬 전송한다.
로컬 RAM 메모리는 각각 고정 바이트수로 구성되어 ID 비트, 일부 제어 비트, 시간 스탬프와 데이터 바이트를 저장하는 MB(메일박스)라고 하는 여러 가지 특정 데이터 구조로 체계화된다. 각 MB는 RxMB(수신 메일박스) 또는 TxMB(송신 메일박스)로 구성될 수 있다.
CHI 하위 블록은 수신되는 메시지의 ID 비트를 RxMB에 위치한 대상 ID와 비교하여 해당 메시지를 검사한다.
RxMB로 구성된 모든 MB는 스캔되며, ID가 수신된 메시지의 ID와 일치하는 경우 수신 메시지는 나중에 호스트 프로세서에서 처리하기 위해 선택한 RxMB에 저장된다. 또한 CHI는 정기적으로 송신용으로 구성된 TxMB 목록을 스캔하여 CAN 송신 우선순위가 가장높은 ID를 검색하여 선정된 TxMB 콘텐트를 PE 하위 블록으로 전송한다.
CHI는 부가적으로 호스트 프로세서에 버스 인터페이스를 구현하여 호스트에서 제어 정보를 받는다(CAN 비트 시간 구성, 내부 프로세스를 위한 제어 비트 등). 또한 성공적인 메시지 수신 또는 송신이 발생한 경우 호스트에 인터럽트를 생성하고 통신이 진행되는 동안처리 및 오류 상태를 보고한다.
IoT 애플리케이션의 CAN
IoT는 인터넷을 통해 제어 및 데이터를 주고받는 디바이스 네트워크다. 이러한 디바이스에는 내부 상태 또는 외부 환경과 상호작용하기 위한 임베디드처리 기능이 포함돼 있다. 이러한 아키텍처는 복잡한 시스템에서 상호 연결된 디바이스의 원격 모니터링 또는 제어를 위한 잠재력을 지녔다[8].
IoT는 제조공장, 에너지 그리드, 의료시설, 운송 시스템과 같은 새로운 장소를 인터넷에 연결하며, 이로써 어디서나 이러한 모든 장소를 제어할 수 있다. 이와 같은 연결은, 즉 더 많은 장소에서 더많은 데이터가 수집되고, 효율성을 높이고, 안전과 보안을 개선하기 위한 방법이 더 많아짐을 의미한다. 사물, 동물 또는 사람들에게 고유한 식별자가 부여되며 사람 대 사람 또는 사람 대 컴퓨터의 상호작용 없이 네트워크를 통해 자동으로 데이터를 전송하는 능력이 주어진다.
여기서 사물에는 심장 모니터를 이식한 사람, 바이오칩 응답기를 단 가축, 타이어 압력이 낮은 경우 운전자에게 경고하는 센서를 내장한 자동차, 또는 IP 주소를 받고 네트워크를 통해 데이터를 전송하는 기능을 갖춘 기타 모든 자연물 또는 인공물이 포함된다. 지금까지 IoT는 제조 및 전력, 석유, 가스 설비의 M2M통신과 밀접하게 관련돼 있었다.
IoT가 부상하면서 네트워킹에 새로운 디바이스 유형과 새로운 위치가 추가되고 있다. 네트워크는 극한 기후와 온도 조건에서도 사람과 사물을 안정적으로, 안전하게 연결해야 한다. 또한 이러한 네트워크는 크기와 무게, 전력 측면에서 제약이 있는 디바이스에 위치에 관계없이, 어떤 조건에서도 단절 없는 연결을 제공해야 한다[9].
그런 의미에서 IoT 애플리케이션의 유무선 네트워크에 잘 알려진 통신 프로토콜을 사용하는 것이 중요한 요구사항이 되고 있다. CAN은 현재 널리 보급된 성숙한 단계의 유선 네트워킹 솔루션이다. CAN의 견고성, 신뢰성, 안정성은 IoT를 위한 핵심적인 특징이다.
기존 CAN 사용을 기반으로 하는 CAN 컨트롤러는 항상 최대 버스 대역폭에 가깝게 통신하며 지속적으로 동작하도록 만들어졌다. 노드에는 상시 전력이 공급되거나 버스에서 전원이 차단된다. 그 반대의 경우에 있는 IoT 애플리케이션은 다수의 네트워크 노드 사이에서 드물게 통신하며 여기서는 전력소비가 중요한 전제 조건이 될 것이다.
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