Controller Area Network: differenze tra le versioni

Versione delle 12:10, 25 ago 2016

Versione delle 00:47, 23 gen 2017

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Il '''Controller Area Network''', noto anche come '''CAN-bus''', è uno standard [[Porta seriale|seriale]] per [[Bus (informatica)|bus]] di campo (principalmente in ambiente automotive), di tipo [[multicast]], introdotto negli [[anni 1980|anni ottanta]] dalla [[Robert Bosch GmbH]], per collegare diverse [[Unità di controllo elettronico (elettromeccanica)|unità di controllo elettronico]] (ECU). Il CAN è stato espressamente progettato per funzionare senza problemi anche in ambienti fortemente disturbati dalla presenza di [[onde elettromagnetiche]] e può utilizzare come mezzo trasmissivo una linea a differenza di potenziale bilanciata come la [[RS-485]]. L'immunità ai disturbi EMC può essere ulteriormente aumentata utilizzando cavi di tipo [[twisted pair]] (''doppino intrecciato'').

Sebbene inizialmente applicata in ambito [[automotive]], come bus per autoveicoli, attualmente è usata in molte applicazioni industriali di tipo [[Sistema embedded|embedded]], dove è richiesto un alto livello di immunità ai disturbi. Il [[bit rate]] può raggiungere 1 Mbit/s per reti lunghe meno di 40 m. Velocità inferiori consentono di raggiungere distanze maggiori (ad es. 125 kbit/s per 500 m). Il protocollo di comunicazione del CAN è standardizzato come ISO 11898-1 (2015). Questo standard descrive principalmente lo strato (''layer'') di scambio dati (''data link layer''), composto dallo strato sottostante (''sublayer'') "logico" (''Logical Link Control, LLC'') e dallo strato sottostante del ''Media Access Control, (MAC)'' e da alcuni aspetti dello strato "fisico" (''physical layer'') descritto dal modello [[ISO/OSI]] (''ISO/OSI Reference Model''). I protocolli di tutti gli altri layer sono lasciati alla libera scelta del progettista della rete.

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== Bit stuffing ==

Consiste nell'inserire un bit di valore opposto dopo cinque bit consecutivi dello stesso valore. Questa pratica è chiamata ''bit stuffing'' (letteralmente ''riempimento di bit''), ed è necessaria a causa della codifica utilizzata nel frame, di tipo [[Codifica di linea|NRZ]] (''Non Return to Zero''), che in caso di valori consecutivi uguali mantiene lo stesso valore di tensione e non genera transizioni utili a risincronizzare i dispositivi comunicanti. I frame sottoposti a questa operazione vengono poi "decodificati" dal ricevitore, che rimuove i bit precedentemente inseriti. Di conseguenza, quando vengono ricevuti sei bit uguali consecutivi dello stesso valore (111111 oppure 000000), essi vengono considerati un errore. Il ''bit stuffing'' implica che i frame dati trasmessi possono essere più grandi di quelli che ci si potrebbe aspettare dall'applicazione delle tabelle soprariportate.

== Standard ISO applicabili ==