CAN-модуль Saturn MultiCAN-100

Универсальный интерфейс CAN-шины Saturn MultiCAN 100

CAN-шина (CAN – Controller Area Network) – один из наиважнейших составных элементов бортовой электроники современного автомобиля. Обмен данными по ней осуществляется практически на всех новых машинах. Усложнение бортовой электронной сети современного автомобиля, увеличение количества исполнительных и управляющих устройств, всевозможных датчиков, контроллеров и, как следствие, объемов информационного обмена между ними привело к необходимости создания новой высокотехнологичной коммуникационной сети.

Немного истории

Все началось где-то около 20 лет назад, когда компаниями BOSCH и INTEL был разработан сетевой интерфейс CAN (Controller Area Network) для создания бортовых мультипроцессорных систем реального времени.

А почему нельзя было обойтись существовавшими прежде системами и, продолжая их совершенствование, добиться лучших показателей? Дело в том, что параллельная передача данных (принцип действия предшествующих систем) обеспечивает достаточно высокую скорость передачи, но требует большого количества проводов: для любой передаваемой информационной единицы, для соединения каждого контроллера с другим контроллером необходим отдельный провод. Одна только кузовная электроника представляет собой целую группу блоков, на каждый элемент которой приходится до 5–6 контролеров. И еще ABS, подушки безопасности, блок управления двигателем, коробка передач, климатические системы, подвеска, светотехника, иммобилайзер, панель управления… и все это надо как-то объединить, заставить связываться друг с другом.

Использование технологии коммуникации блоков по многочисленным проводам было очень затратным, количество проводов росло катастрофически. И даже связки по К-линии (протокол ISO 9141) с имплементацией протокола более высокого уровня KWP 2000 (ISO 14230-3) было недостаточно – она уже не удовлетворяла предъявляемым требованиям и запросам автопроизводителей.

К тому же электроника в автомобиле работает в тяжелых условиях: наводки от высоковольтной системы, напряженные температурные режимы и т.д. А помехозащищенность одного провода крайне низка. При увеличении скорости передачи сигнала его достоверность из-за помех сильно нарушается.

Был найден выход из положения: создать единое физическое пространство для обмена данными между элементами системы – последовательный цифровой интерфейс шины CAN. Название «шина» пришло из компьютерной терминологии. Оно обозначает, что несколько приемников и передатчиков могут одновременно подключаться к одной физической магистрали и использовать её каждый в своих целях, не мешая друг другу. Т.о. это не только провода, но и набор правил арбитража по захвату, использованию, освобождению шины и решению конфликтов во время обмена.

С точки зрения проводов CAN-линия ничем не отличается от К-линии и L-линии – тоже два провода: CAN-High и CAN-Low (соответственно: высокое и низкое напряжение). Однако CAN-шина построена на технологии «витая пара (аналогия с Ethernet налицо) – «Twisted Pair». А как известно, помехозащищенность витой пары в разы больше одиночного провода.

CAN-шина – это двухпроводная, последовательная, асинхронная шина с равноправными узлами и подавлением синфазных помех.

Все плотнее интегрируясь в автомобильные электронные системы, в процессе своего развития и становления CAN-технология претерпевала различные изменения. На сегодняшний день мы можем говорить о трех классах, или разновидностях, шины, определяемых выполняемыми функциями.

CAN Class C – это шина силового агрегата и систем активной безопасности. Это самый быстрый канал со скоростью передачи данных 500 кбит/с, служащий для связи между главными блоками управления (двигатель – трансмиссия – ABS – системы безопасности). Именно здесь нам важна скорость реагирования, способность мгновенно обрабатывать колоссальные объемы информации.

CAN Class В служит для связи менее значимых модулей и блоков, входящих в состав систем климат-контроля или, например, кузовной электроники. В данном случае скорость передачи уже не играет такой роли, да и объемы передаваемых данных не столь значительны, поэтому по CAN Class В информация передается со скоростью до 100 кбит/с.

К CAN Class А относятся совсем малозначительные блоки, поскольку скорость передачи составляет всего 10 кбит/с.

На сегодняшний день в большинстве случаев этих скоростей вполне хватает для обеспечения полноценного функционирования автомобильных электронных систем. Все абоненты шины своевременно получают и обрабатывают поступающую информацию, адекватно взаимодействуют друг с другом, и потому автовладелец не испытывает никаких неудобств в процессе движения.

Адаптер Saturn MultiCAN 100 получает информацию о состоянии автомобиля непосредственно из шины CAN-bus автомобиля, расшифровывает ее и представляет в аналоговом виде, необходимом для считывания сигнализацией.

Универсальный интерфейс CAN-шины Saturn MultiCAN 100, в дальнейшем «модуль», предназначен для облегчения работ по установке дополнительных систем автосигнализаций, не предназначенных для работы с шиной CAN, в современные автомобили, оборудованные этой шиной. Модуль позволяет как считывать требуемую для сигнализации информацию, так и управлять некоторыми устройствами автомобиля. К модулю могут подключаться как стандартные автосигнализации, так и системы с запуском двигателя.

Модули Saturn MultiCAN 100 изготавливается на автоматизированном промышленном оборудовании с использованием компонентов ведущих мировых производителей, и проходят многоэтапные заводские испытания. Изделия полностью соответствуют технологическим стандартам, применяемым к автомобильным электронным устройствам, и полностью адаптированы к российским условиям, отличающимся большим перепадом температур и повышенными виброударными нагрузками, возникающими в процессе эксплуатации автомобиля. Данный модуль разработан с расчетом на использование в течение многих лет, не нуждаясь в ремонте или замене.

Список поддерживаемых моделей автомобилей интерфейса Saturn MultiCAN 100 включает более 300 единиц