Bu içeriğimizde CAN-BUS Haberleşme Protokolü yer vereceğiz. Sizler de eğer merak ediyorsanız bu içeriğimize göz atmayı unutmayınız. O zaman içeriğimizi anlatmaya başlayalım.
CAN – BUS Nedir ?
Controller Area Network ( CAN) protokolü 1983 yılında otomotiv sektöründe kullanılmak üzere Robert Bosch tarafından geliştirilmeye başlanmıştır. İlk defa resmi olarak 1986 yılında kullanılmaya başlanmıştır. Bir çok endüstriyel uygulamalarda kullanılan yaygın bir haberleşme sistemidir. Peki bu CAN haberleşme sistemini nerelerde kullanıyoruz? Aslında sık sık kullandığımız araçlarda karşımıza çıkıyor ve kullanıyoruz. Otomobiller ve asansör sistemleri CAN sistemini kullanan araçlardır. Bu sistemin tercih edilmesinin en büyük sebeplerinden birisi kablo karmaşasını ve kablo ağırlını en az seviyeye indirmesinden dolayı daha çok tercih edilerek kullanılmasını sağlamaktadır. Ama belki de en önemli sebeplerinin arasında kesinlikle hata payının en minimum seviye de olmasıdır.
O zaman CAN sistemini daha iyi anlamamız gerektiğini düşündüğüm için örnek vermek istiyorum. Bu şekilde sadece tanım olarak kalmayacak, tanımın bize anlatmak istediğini anlayarak gözümüzde canlandırabileceğimizi düşünüyorum.
“Normal de bir araba kullanmak isteyen bir kişi öncellikle motoru kontrol etmesi gerekli. Bunu içinde; gaz bilgisi, fren bilgisi, park fren bilgisi, vites / yön bilgisi, güç aktifleştirme bilgisi gibi bir çok analog ve dijital girdilere ihtiyaç duymaktadır. Ve bu her girdiyi sürücüye iletebilmek için hep ayrı bir kabloya ihtiyaç duyarız. Ama CAN – BUS sistemi ile tüm cihazlar iki haberleşme kablosu ve bir adet referans kablosu yani Ground / GND kablosu kullanılarak bağlanır ve tüm veriler bu haberleşme hattını kullanarak hattın üzerinde bulunan cihazlara gönderilmektedir.”
CAN Haberleşme Protokolünü Kullanmak İçin Ana Sebepler
- Güvenilir.Hatasız bir şekilde haberleşmeyi sağlar.
- EkonomikFazla Kablo kullanımına son vererek, kablo masraflarının azaltılmasını sağlar.
Düşük donanım maliyeti sağlaması
- ÖlçeklendirilebilirlikKolay genişletilebilir.
Düğümlerinin birbiri ile olan bağlama maliyetini düşürmesi.
- UygulanabilirlikBirçok kontrolcünün Can portuna sahip olmasıdır.
Yazılık araçları taraflarından destekleniyor olması.
Yüksek seviyeli protokola sahip olması.
- BilinirlikGeliştirme ortamı için geniş kaynak sistemine sahip olması.
CAN Haberleşme Protokolünün Uygulama Alanları
- Elektronikle kontrol edilen tüm cihaz ve paketleme makinelerinde
- Endüstriyel dondurucular ve yazıcılarda
- Gemile, trenler ve raylı sistemlere sahip olan herşey
- Tarım ve inşaat makinelerinde
- Yarı iletken üretici cihazlarında
- Asansörlerde
Aslında daha bir çok alanda CAN haberleşme Protokolü kullanılmaktadır. Ama yukarıda verdiklerim CAN haberleşme protokolünün ana olarak kullanıldığı otomotiv dışında ki kullanım alanlarına deyindim.
CAN Hattının Fiziksel Yapısı
CAN haberleşme iki kablo ile sağlanmaktadır. Bu kablolardan biri Bükümlü yani Twisted kablo diğeri ise hat yani kablo kullanılmaktadır. Bükümlü kablo kullanımu manyetik alan etkisini önemli oranda azaltmasından dolayı kullanılmaktadır. Kablo çapı 0,34 mm2 ve 0,6 mm2 arasında seçilebilmektedir. Hat kablo uzunluğu ise haberleşme hızı seçimi konusunda çok önemlidir. Fiziksel sinyal iletiminde elektromanyetik uyumluluk sağlamak için simetrik iki sinyal kullanılmaktadır. Bu sinyaller şunlardır; CAN – H ve CAN – L’dir.
Can hattının fiziksel yapısı bazı özel durumlara göre değişiklilik ve farklılık gösterebilmektedir. High Speed Can / Yüksek Hızlı CAN diye tabir edilen versiyonda direnç kullanılması gerekli iken Low Speed Can / Düşük Hızlı Can kullanılıyorsa dirence ihtiyaç olmayabilir.
CAN Veri Yolu Ve Bağlantı Noktaları
Bağlantı noktaları düğme olarak isimlendirilmektedir. Mikrodenetleyici, CAN kontrolcüsünden oluşmaktadırlar. CAN kontrolcüsü CAN veri yoluna direk bağlanmaktadırlar. Bu veri yolu iki telden oluşmuştur. İki tarafı 120 ohm dirençlerle sonlandırılmış bir veri yoludur.
CAN yapısında alıcı ve verici birbirinden fiziksel olarak bağımsızdırlar. Ama düğmelerin yapısı gereği gönderilen her mesaj alıcıdan dinlenebilmektedir. Bu sayede veriyi gönderen işlemci gönderdiği veri ile okuduğu veriyi karşılaştırarak hata ve mesajların öncelik seviyelerine göre iletilmesine öncelik tanır. Multimaster yapıda çalışabilen bu sistem için bu özellik oldukça önemlidir.
Yukarıda ki görselde görüldüğü gibi hattın lojik seviyesi 2 farklı değer alabilmektedir. Ve 2 farklı değerin seviyeleri yer almaktadır.Lojik1 recessive (çekingen), Lojik0 (baskın) olarak tanımlanmaktadır. Bunun sebebi ise hata aynı düğmelerden aynı anda ise 0 ve 1 yazılması durumunda 0’ın 1’e karşı baskında konumda yer almasıdır. Bu durum hakkında bilgiler yukarıda ki doğruluk tablosunda verilmiştir.
Lojik 0’ın lojik 1’e baskın gelmesi sonucu küçük mesaj ID sine sahip mesajların öncelik kazanmasından kaynaklanmaktadır. Bir düğüm tarafından mesaj gönderilmesi kesinleştiğinde mesaj yol boşalana kadar beklemektedir. Yol boşaldıktan hemen sonra düğüm yola başla işareti vererek mesajı yollamaya başlar. Mesaj her düğüme ulaştığında ilişkisi olan düğümler mesajı okuyarak işlemeye başlarlar.
Yol boşaldıktan sonra birden fazla düğüm düğüm yola mesaj yazmaya başlarsa eğer düşük ID’li mesajı yazan düğümler yolu ele geçirir ve diğer düğümlerin yoldan çekilerek yolun boşalmasını beklemektedir.
A düğümü mesajı gönderdikten sonra daha önemli bir mesajı yoksa C düğümü sonrada B düğümü mesajı gönderir.
CAN Mesajları
Veriyolu mesajları çerçevelere bölünerek iletilir. İki farklı mesaj türü vardır;
- Veri çerçevesi ( Massage Frame)
- İstek çerçevesi ( Remote Transmit Request Frame)
Bu ikisinin aralarında ki farklar ise şunlardır. Veri çerçevesi en fazla 8 byte uzunluğuna veri taşıyabilmekte iken istek çerçevesi ise belli bir mesaja ait verinin istenmesidir. 2 adet CAN2. 0A ve CAN2.0B olarak iki çeşit CAN standardı bulunmaktadır.
Daha fazla içerik için https://guzelfikir.com/ adresine giderek ulaşabilirsiniz. Daha fazla görsel içerik için https://tr.pinterest.com/fikirguzel/_created/ adresine giderek ulaşmanız mümkündür.
