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CAN Datenbus

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CAN (Controller Area Network)

Aufgrund der stetig ansteigenden Anzahl an elektronischen Steuergeräten im Fahrzeug und dem vermehrten Datenaustausch zwischen den Steuergeräten wurde von der Firma BOSCH der CAN-Datenbus entwickelt.
Über den CAN-Bus können die Steuergeräte über eine zweiadrige Leitung ihre Daten austauschen. Im Gegensatz zu der Möglichkeit, daß jedes Steuergerät seine Informationen über eine eigene Leitung sendet bzw. empfängt, ergeben sich bei der Verwendung eines CAN-Datenbusses mehrere Vorteile:

  • Informationen stehen gleichzeitig mehreren Steuergeräten zur Verfügung
  • Die Anzahl an Leitungen und Pins an den Steuergeräten ist bei Verwendung eines Datenbusses geringer - somit auch der Platzbedarf und das Fahrzeuggewicht
  • zusätzliche Informationen können mit - im Gegensatz zu einer Hardwareänderung - einer "einfachen" Softwareänderung hinzugefügt werden
  • ständige Fehlerkontrolle der auf dem Bus gesendeten Botschaften durch die anderen Steuergeräte

Ein CAN-Datenbus besteht aus mehreren Komponenten:

  • CAN-Controller
    Der CAN-Controller bearbeitet die Daten, die zwischen dem Mikrocontroller und dem CAN-Transceiver hin- und hergesendet werden. Der CAN-Controller ist im Steuergerät verbaut.
  • CAN-Transceiver
    Der CAN-Transceiver wandelt die Daten, die er vom CAN-Controller erhält (TTL-Pegel) in die nach CAN-Norm spezifizierten Pegel um und sendet sie auf den Bus. Vom Bus empfangene Signale werden zurückgewandelt und an den CAN-Controller gesendet. Der CAN-Transceiver ist im Steuergerät verbaut.
  • Abschlußwiderstand
    Der Abschlußwiderstand (verbaut im Steuergerät) verhindert Reflexionen, die bei der Übertragung der hochfrequenten Signale auf den Leitungen ohne Abschlußwiderstand entstehen und die Bus-Daten stören würden.
  • Datenleitung
    Die Datenleitung, über die ein bidirektionaler Datenaustausch stattfindet, besteht aus einem zweiadrigen Kabel (sinnvollerweise verdrillt) - bezeichnet mit CAN-High(CANH) und CAN-Low (CANL).

Das auf dem Datenbus verwendete Protokoll (Codierung der Daten) ist entweder eine Eigendefinition des Fahrzeugherstellers bzw. an bestehende Normen angelehnt (z.B. SAE-J-1939)

Die Spannungspegel auf dem Datenbus sind wie folgt definiert (entscheidend für die Übertragung ist das Differenzsignal CANH-CANL) (mittlere Werte):

  • recessiver Pegel (entspricht logisch "0"): CANH=2,5V CANL=2,5V CANH-CANL=0V
  • dominanter Pegel (entspricht logisch "1"):
    CANH=3,5V CANL=1,5V CANH-CANL=2V

Im Fahrzeug kann es mehrere CAN-Datenbusse geben, z.B.:

SGA-Stichworte: CAN

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