نظرة عامة على ناقل CAN

يتشابه ناقل CAN مع ناقل RS485 من حيث أن كلاهما يستخدم خطوط إشارة تفاضلية للإرسال. خطا الإشارة في CAN هما CAN_H و CAN_Lالتي لها سعات إشارات متساوية ولكن أطوارها متعاكسة. يمثل فرق الجهد بين هذين الخطين مستويات منطقية:

• يشير فرق الجهد الموجب إلى منطقية 0.
• يشير فرق الجهد الصفري (أو السالب) إلى منطقية 1.

التنفيذ النموذجي لناقل CAN النموذجي

يتكون نظام ناقل CAN عادةً من:

• وحدة MCU (وحدة تحكم دقيق)
• وحدة تحكم CAN
• جهاز الإرسال والاستقبال CAN

معايير ناقل CAN

تطوّر ناقل CAN إلى معيارين دوليين: ISO11519 و ISO1189811898. وتتمثل الاختلافات الرئيسية بينهما فيما يلي:

1. ISO11898 (شبكة الحلقة المغلقة عالية السرعة وقصيرة المسافة):
   • الحد الأقصى لطول الناقل: 40 متراً
   • سرعة الاتصال القصوى: 1 ميغابت في الثانية
   • يتطلب مقاوم إنهاء 120 أوم 120 أوم في كل طرف من طرفي الحافلة.

2. ISO11519-2 (شبكة مفتوحة الحلقة طويلة المدى ومنخفضة السرعة):
   • مسافة الإرسال القصوى: 1 كم
   • سرعة الاتصال القصوى: 125 كيلوبت في الثانية
   • يتطلب كل خط من خطوط الحافلات المقاوم المتسلسل 2.2 kΩ. الخطان مستقلان ولا يشكلان حلقة مغلقة.

اعتبارات التصميم العملي

عند تصميم نظام ناقل CAN، تعتمد طريقة الأسلاك على خصائص وحدة تحكم MCU CAN. على سبيل المثال، فإن STM32F103 تحتوي وحدة التحكم الدقيقة على ميزات وحدة تحكم CAN التالية:

• يدعم CAN2.0.0A و CAN2.0.0B البروتوكولات.
• سرعة الاتصال تصل إلى 1 ميغابت في الثانية.
• مصنفة كحافلة عالية السرعة.

الخاتمة

إن ناقل CAN هو بروتوكول اتصال قوي وموثوق يستخدم على نطاق واسع في تطبيقات السيارات والتطبيقات الصناعية. ويتطلب تصميمه دراسة متأنية للمعيار المحدد (ISO11898 أو ISO11519) وخصائص وحدة MCU ومكونات جهاز الإرسال والاستقبال. سنركز في الجزء التالي على تحليل تفاصيل بروتوكول CAN نفسه.