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Título: Tutorial del bus CAN
Autores: Cortés Rodríguez, Christian Esau
Fecha: 2003-05-17
Publicador: CIRIA
Fuente:
Tipo: Electronic Thesis or Dissertation
Tesis
Tema: Ingeniería en Electrónica y Computadoras
Descripción: La tecnología presente en nuestro mundo coexiste con la humanidad gracias a el control que la humanidad tiene sobre la tecnología. Por lo tanto, este control determina la utilidad propia de la tecnología, en caso de que una tecnología fuera no controlable, la humanidad la haría a un lado porque no tendría ninguna utilidad. La humanidad ha invertido mucho tiempo para desarrollar elementos destinados al control. Sin embargo, con el correr del tiempo, la tecnología se ha vuelve más compleja y por tal motivo las unidades de control se dedican sólo a partes específicas del control en su totalidad. Esta segmentación acarrea otra necesidad, la comunicación entre las unidades de control, para esta tarea, el hombre ha diseñado varios protocolos de comunicación como: VAN, J1850, ABUS, CCD y CAN. Sin embargo, en la actualidad un protocolo interesante es el Bus-CAN, principalmente porque este protocolo permite el intercambio de información entre varios participantes en tiempo real y de una manera inteligente. Lo hace de una manera inteligente gracias a su forma de arbitrear, es decir, todos los nodos de la red son considerados maestros y cada uno puede enviar mensajes en cualquier momento. Cada mensaje tiene una sección de identificador, este identificador determina la prioridad en el mensaje. Los identificadores con valor más pequeño tienen la más alta prioridad. Aunque varios mensajes sean enviados al mismo tiempo, este sistema de prioridad provocará que un mensaje permanezca en el bus y no que todos sean destruidos. Otra característica interesante de este bus es que esta diseñado para trabajar en ambientes hostiles, donde existe interferencias (como en los automóviles, o ambientes industriales) gracias a que es un bus diferencial. Bus diferencial se refiere a que el bus esta formado por dos señales y el estado del bus se determina mediante la diferencia de estas dos señales, provocando una mayor confiabilidad en la información presente en el bus. Pues bien, esta tesis se enfoca en las dos posibles maneras de implementar el Bus CAN, es decir, mediante el controlador del CAN (MCP2510) o bien utilizando el módulo del CAN disponible en la familia de microcontroladores PIC18FXX8. Es una revisión del CAN transceiver, es decir, el dispositivo que se encarga de la convivencia de voltajes TTL y los voltajes presentes en el bus. Es la implementación de prácticas en las cuales se integra el conocimiento y además se utiliza la tarjeta de evaluación disponible en el laboratorio, la cual permite simular un nodo del bus-CAN mediante el software CANKing e implementar un segundo nodo mediante un microcontrolador, sin tener que preocuparse por las conexiones del controlador del CAN o del CAN transceiver. En general, se tratan todos los principios básicos de este bus. Partiendo de lo particular a lo general, es decir, se toma como base la figura de abajo para llegar a la explicación de la elaboración de Nodos en una red CAN. Los nodos se pueden formar de dos maneras: mediante un microcontrolador, un controlador CAN y un transceiver o bien un microcontrolador con modulo CAN interno y su transceiver. En resumen, los principios básicos de la red CAN son: el bus se forma de dos señales (CAN H y CAN L), todos los nodos de la red son maestros, es decir, es una red multimaestros, gracias al diseño del bus éste puede ser empleado en ambientes donde la interferencia electromagnética es densa. Una característica importante es su arbitraje inteligente, el cual provoca que cuando dos mensajes se presentan en el bus, uno prevalece en el mismo y el otro espera su turno. Es un bus asíncrono por lo tanto sus mensajes empiezan con un bit de inicio y terminan con un bit de paro. Entre estos dos bits existen el campo de identificador, datos, CRC (manera de checar posibles errores) y otros bits de propósito especial. En esta tesis se verá como estás características son implementadas en el controlador CAN (MCP2510) y en los módulos CAN de algunos microcontroladores.
Idioma: Español