ЖУРНАЛ СТА №3/1999

«проверки на прочность» CAN-сетей в самых разных, как правило, очень не- простых условиях эксплуатации — поистине, во всех трех стихиях: на земле, в небесах и на море — обеспе- чили CAN мировое признание, за- крепленное в 1993 году в международ- ном стандарте ISO 11898. На сего- дняшний день стандарт ISO 11898 на- ряду с современной спецификацией Bosch CAN 2.0A/B является базовым документом разработчиков CAN-уст- ройств — от трансиверов до модулей и сетей. Координацию усилий произ- водителей, разработчиков и пользо- вателей CAN-систем и технологий осуществляет международная неком- мерческая организация CiA (CAN in Automation), объединяющая более 300 компаний во всем мире. Среди многочисленных достоинств CAN-се- тей можно выделить следующие. ● Невысокая стоимость как самой сети, так и ее разработки. На рынке сущест- вует большой выбор CAN-контролле- ров по цене до $10, а простейшие уст- ройства ввода-вывода — CAN SLIO (CAN 2.0A) стоят менее доллара. Сле- дует отметить доступность и широ- кий выбор готовых CAN-модулей и недорогих инструментальных средств. ● Высокая степень надежности и «жи- вучести» сети, благодаря развитым механизмам обнаружения ошибок (одна незамеченная ошибка за бо- лее чем триста лет круглосуточной работы сети на скорости 500 кбит/с), повтору ошибочных Введение В середине восьмидесятых, когда фирма Robert Bosch GmbH предложи- ла собственный вариант сети кон- троллеров для решения проблемы уг- рожающе разраставшейся тогда про- водки автомобилей, вероятно, никто, включая самих разработчиков, не предполагал, что спустя несколько лет короткая и звучная аббревиатура CAN (Controller Area Network) станет ши- роко известна далеко за пределами ав- томобильной отрасли. Сегодня CAN-сети активно применяются в са- мых, казалось бы, неожиданных уст- ройствах и механизмах — от стираль- ных машин до томографов и ракет: ат- тракционы, штамповочное, фрезер- ное и типографское оборудование, морские суда, промышленные робо- ты. Одно лишь перечисление облас- тей человеческой деятельности, где сегодня успешно трудится Controller Area Network, способно занять целую журнальную страницу. Можно при- помнить хорошо известные в России телескопы Carl Zeiss, упаковщики TetraPak, томографы Siemens, не гово- ря уже о множестве марок европей- ских грузовых и легковых автомоби- лей: BMW, Mercedes-Benz, Renault, Fiat, Volvo, Saab, Audi, в которых CAN-сеть является нервной системой, центром управления жизненно важными узла- ми. Ряд оригинальных и эффективных технических решений, положенных в основу CAN-протокола фирмой Bosch, а также последующие годы ПРОМЫШЛЕННЫЕ СЕТИ ОБЗОР 6 3/99 Протоколы прикладного уровня CAN-сетей Андрей Щербаков Описываются наиболее распространенные сетевые протоколы верхнего уровня, базирующиеся на интерфейсе CAN. сообщений, самоизоляции неис- правных узлов, иммунитету к элект- ромагнитным помехам. ● Простота конфигурирования и мас- штабирования сети, отсутствие тео- ретических ограничений на коли- чество узлов. ● Поддержка разнотипных физичес- ких сред передачи данных, от витой пары до оптоволокна и радиокана- ла. ● Эффективность реализации режи- ма реального времени, благодаря мультимастерности, широковеща- нию, побитовому арбитражу и вы- сокой скорости передачи данных (до 1 Мбит/с). ● Промышленный стандарт — десят- ки производителей CAN-компонен- тов и оборудования, включая прак- тически всех электронных гиган- тов: Intel, Philips, Siemens, Motorola. Гарантированная доступность эле- ментной базы в течение, как мини- мум, 10 лет. Однако действующий стандарт CAN ограничивается спецификацией только двух самых нижних уровней эталонной семиуровневой модели взаимодействия открытых систем OSI/ISO — физического и канального (рис. 1). Описываются физические па- раметры среды передачи данных (только в ISO 11898), форматы сооб- щений, процессы передачи данных длиной до 8 байт, механизмы обнару- жения ошибок и др. Но за рамками стандарта остаются решения таких важных при разработке вопросов, как