Rede CAM - O que é e como funciona.

Rede CAM - O que é e como funciona.

1. Conceito: Protocolo de comunicação serial síncrono

   • CSMA/CD with NDA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection with Non-Destructive Arbitration)
     • Todos os módulos verificam o estado do barramento, analisando se outro módulo está ou não enviando mensagens com maior prioridade.
     • O módulo cuja mensagem tiver menor prioridade cessará sua transmissão e o de maior prioridade continuará enviando sua mensagem deste ponto, sem ter que reiniciá-la.
   • Multi-Mestre
     • Todos os módulos podem se tornar mestre em determinado momento e escravo em outro.
     • Suas mensagens são enviadas em regime multicast, caracterizado pelo envio de toda e qualquer mensagem para todos os módulos existentes na rede.
   • NRZ (Non Return to Zero)
     • Cada bit (0 ou 1) é transmitido por um valor de tensão específico e constante.

2. Histórico

   • Desenvolvido pela empresa Robert Bosch
   • Disponibilizado em meados dos anos 80
   • Aplicação inicial em ônibus e caminhões

3. Detecção de Falhas

   • Nível de Bit
     • Bit Monitoring: Após a escrita de um bit dominante, o módulo transmissor verifica o estado do barramento. Se o bit lido for recessivo, significará que existe um erro no barramento.
     • Bit Stuffing: Apenas cinco bits consecutivos podem ter o mesmo valor (dominante ou recessivo).
   • Nível de Mensagem
     • CRC ou Cyclic Redundancy Check: Funciona como um checksum.
     • Frame Check: Os módulos receptores analisam o conteúdo de alguns bits da mensagem recebida.
     • Acknowledgment Error Check: Os módulos receptores respondem a cada mensagem íntegra recebida, escrevendo um bit dominante no campo ACK de uma mensagem resposta que é enviada ao módulo transmissor.
   • Nível Físico
     • Para os barramentos com 2 e 4 fios, caso algo de errado venha a ocorrer com os fios de dados CAN_H e CAN_L, a rede continuará operando sob uma espécie de modo de segurança.

4. Padrões Existentes: 2 principais

   • ISO 11898
     • Determina as características de uma rede trabalhando com alta velocidade de transmissão de dados (de 125Kbps a 1Mbps).
   • ISO 11519-2
     • Determina as características de uma rede trabalhando com baixa velocidade (de 10Kbps a 125Kbps)

5. Formatos das Mensagens

   • CAN 2.0 B
     • Mensagens com identificador de 29 bits.
     • É possível ter, aproximadamente, 537 milhões de mensagens em uma rede constituída sob este formato.
   • CAN 2.0 A
     • É possível ter até 2048 mensagens em uma rede constituída sob este formato.
     • Mensagens com identificador de 11 bits.

6. Norma X Aplicação

   • NMEA 2000
     • Utilizada em aplicações navais e aéreas.
   • DIN 9684 - LBS / ISO 11783
     • Utilizada em aplicações agrícolas.
   • SAE J1939
     • Utilizada em aplicações automotivas.

7. Velocidade de transmissão

   • A velocidade de transmissão dos dados é inversamente proporcional ao comprimento do barramento
   • Velocidade de transmissão X Comprimento do barramento: 1Mbps X 40m; 125Kbps X 500m; 50Kbps X 1Km.

8. Camada Física

   • 3 formas de se constituir um barramento CAN
     • 4 Fios: CAN_H (CAN High); CAN_L (CAN Low); VCC (alimentação); GND (referência). Tipo par trançado
     • 1 Fio: fio de dados, chamado exclusivamente de linha CAN.
     • 2 Fios: CAN_H (CAN High); CAN_L (CAN Low). Tipo par trançado.

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