CAN bus là gì?
CAN bus (Controller Area Network) là hệ thống truyền thông được sử dụng trong xe cộ/máy móc. CAN được thiết kế để ECU (Electronic Control Unit) giao tiếp với nhau mà không cần thông qua máy chủ.
Về mặt vật lý, tất cả các ECU đều được kết nối trên một bus hai dây bao gồm một cặp xoắn: CAN cao và CAN thấp. Các dây thường được mã hóa màu: CAN cao có màu vàng, CAN thấp có màu xanh lá cây.
ECU là gì?
Bộ điều khiển điện tử (ECU) là các đơn vị điều khiển. Mỗi đơn vị đảm nhận một số chức năng nhất định. Ví dụ như bộ điều khiển động cơ, hộp số, phanh, lái, nhiệt độ… Một chiếc ô tô hiện đại có thể dễ dàng có hơn 70 ECU, mỗi ECU chia sẻ thông tin với các ECU khác trên bus.
Bất kỳ ECU nào trên bus CAN đều có thể chuẩn bị và phát thông tin (ví dụ: dữ liệu cảm biến). Dữ liệu phát được tất cả các ECU khác trên mạng chấp nhận. Và sau đó mỗi ECU có thể kiểm tra dữ liệu và quyết định có nhận hay bỏ qua dữ liệu đó không.
Các biến thể của CAN bus
Có nhiều biến thể của CAN:
- CAN tốc độ thấp:
CAN chịu lỗi là một lựa chọn chi phí thấp khi khả năng chịu lỗi là rất quan trọng – nhưng ngày càng được thay thế bằng bus LIN - CAN tốc độ cao:
CAN cổ điển là biến thể phổ biến nhất hiện nay trên ô tô/máy móc. - CAN FD:
Cung cấp tải trọng dài hơn và tốc độ nhanh hơn. - CAN XL:
Cung cấp tải trọng dài hơn và tốc độ nhanh hơn nữa để thu hẹp khoảng cách giữa CAN và Ethernet ô tô (100BASE-T1)
Lợi ích hàng đầu của CAN bus
CAN bus được sử dụng trong hầu hết các loại xe và nhiều máy móc vì những lợi ích chính sau:
- Đơn giản và chi phí thấp:
- ECU giao tiếp thông qua một hệ thống CAN duy nhất thay vì thông qua các đường tín hiệu tương tự phức tạp trực tiếp – giảm lỗi, trọng lượng, hệ thống dây điện
- Chuyển sang bus CAN có thể giúp giảm trọng lượng của hệ thống dây điện của xe tới 20 kg
- Dễ dàng truy cập:
Bus CAN cung cấp ‘một điểm vào’ để giao tiếp với tất cả các ECU mạng, cho phép chẩn đoán trung tâm, ghi dữ liệu và cấu hình. Đặc biệt, ghi nhật ký dữ liệu CAN bus có thể được thực hiện ở ‘chế độ im lặng’, đảm bảo rằng thiết bị không ảnh hưởng đến bus CAN chút nào - Cực kỳ mạnh mẽ:
Hệ thống này có khả năng chống lại nhiễu điện từ và nhiễu điện từ – lý tưởng cho các ứng dụng quan trọng về an toàn (ví dụ như xe cộ) - Hiệu quả:
Khung CAN được ưu tiên theo ID để dữ liệu có mức ưu tiên cao nhất được truy cập bus ngay lập tức mà không gây gián đoạn các khung khác hoặc lỗi CAN