Conceptos Fundamentais de Redes de Comunicación en Automoción e CAN Bus

Conceptos Fundamentais de Redes de Comunicación

Dispositivos de Transmisión

• Multiplexor: Dispositivo para enviar simultaneamente varios sinais usando a mesma liña de transmisión.
• Demultiplexor: Realiza a función contraria á anterior, posibilitando a conexión da entrada de datos con algunha das saídas, dependendo da combinación das liñas de control.

Elementos Básicos da Información Dixital

• Bit: Información binaria elemental na cal se basea a electrónica dixital, manexa información con 0 e 1.
• Byte ou Octeto: Grupo de 8 bits.

Protocolos e Medios de Comunicación

• Protocolo de Comunicación: Conxunto de regras que se establecen no proceso de comunicación entre dous sistemas.
• Arbitraxe: Xestión das colisións en función das prioridades das tramas.
• Medio: Soporte de transmisión da información.
• Bus: Sistema de transmisión común a máis de dous equipos, a información intercámbiase nos dous sentidos.
• Nodo: Punto de interconexión dun equipo co bus.
• Trama: Contido das informacións transmitidas de forma indivisible.

Sistemas de Transmisión

• Sistema Clásico: Para cada comunicación, un fío.
• Sistema Multiplex: Cun só fío para todas as comunicacións.

Resolución Dixital

Cantos máis bits, máis resolución.

Arquitectura e Funcionamento do CAN Bus

Tipos de Estacións CAN Bus

• Módulo Mestre: Iniciador, destinatario e espía das transmisións (preguntas, ordes e informacións).
• Módulo Escravo: Recibe as ordes e transmite o seu estado se se solicita.

Tipos de Tramas CAN Bus

• Tramas ligadas ao funcionamento do vehículo:

  • Tramas en difusión.
  • Tramas de diálogo: pregunta-resposta (entre dous escravos, orde a un escravo ou lectura a un escravo desde un mestre).

• Tramas ligadas á posta a punto e diagnóstico:

  • Tramas de supervisión.
  • Tramas de versión.

Transmisión Diferencial

O obxectivo da transmisión diferencial é saber se a trama que chega é a correcta.

Conceptos Clave do CAN Standard

• Concepto de Arbitraxe: Dá preferencia a unha trama sobre outras, con preferencia ás pequenas.
• Concepto CRC (Cyclic Redundancy Check) e ACK (Acknowledgement):
  • CRC: Comprobación de que a trama chega ben. A unidade cos datos que ten fai unha serie de operacións e chega ao CRC.
  • ACK: Acuse de recibo. Se a trama chega ben, manda un 1; se chega mal, un 0, confirmando así que chega ben.
• Concepto Bit Stuffing: Cada 5 bits que son iguais (da mesma polaridade) introduce un distinto (de recheo).

Xestión de Erros e Impedancia

• Erro na Unidade de Bus: Se unha unidade de control envía erros seguidos, desconéctase ao final do bus.
• Impedancia ao final da liña: Depende do número de unidades e da velocidade de transmisión. Úsase para que non haxa rebote do sinal nas tramas (non producir eco).

Interconexión e Outros Buses

GATEWAY / BSI

Chegan todos os buses e fai de intérprete. É unha unidade que serve para comunicar os distintos buses do vehículo (ex: VAG, Citroën).

MOST BUS

• Velocidade: Sobre 21 Mbit/s.
• Estrutura do Sistema e Tipos de Unidades: Anular, e a trama vai dirixida a unha unidade concreta.
• Características da Fibra Óptica: Baséase na refracción da luz e no ángulo límite.

Transmisión de Datos

• Transmisión Paralela: 8 bits, 8 cables diferentes.
• Transmisión Serie: 8 bits transmítense polo mesmo cable (traballan máis coordinados e á mesma velocidade en serie).

Cables CAN Bus

• Cables CAN Bus Entrelazados: Para evitar influencias de sinais parasitas de carácter electromagnético emitidas por fontes tales como cables, móbiles, etc.
• Cable Cortado: Mediría 120 ohmios.

Tipos de Redes CAN e LIN

• CAN High: Encárgase de sistemas que necesitan resposta inmediata con transmisión de datos máis precisa.
  • Tensión: 2,5-3,5V.
  • Velocidade: Máis de 125 kbit/s (a máis usada é de 500 kbit/s).
• CAN Low:
  • Velocidade: Sobre 100 kbit/s.
  • Non se coñece a impedancia.
• LIN:
  • Tensión: 9V entre cable.
  • Unha unidade controla.

Comprobacións da Unidade de Control (UC)

Masas, alimentacións e sinal.