Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Ahmed RACHID : Professeur des Universités, université de Picardie Jules-Verne
-
Frédéric COLLET : Professeur agrégé, université de Picardie Jules-Verne
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Lire l’articleINTRODUCTION
La mise en œuvre d’un bus de communication favorise l’approche modulaire dans la conception d’une architecture informatique. Dans un système réparti, l’allocation de tâches permet une parallélisation et, par suite, facilite l’étude et permet une réduction des coûts de développement. Par ailleurs, dès lors que le bus est normalisé, on s’oriente vers des composants universels qui sont très bon marché dans le cas du bus CAN (Controller Area Network)
Le CAN est un système de communication, en temps réel, par liaison série conçu pour relier des composants intelligents ainsi que des capteurs et des actionneurs dans une machine ou un procédé.
Initialement conçu par et pour l’industrie automobile (Robert BOSCH Gmbh, 1983) pour répondre aux besoins de communication interne dans les automobiles : multiplexage de commandes électriques, fiabilité, diagnostic, compatibilité électromagnétique, commandes d’organes (suspension, frein, contrôle moteur), le CAN s’est rapidement imposé dans de très nombreux domaines de l’industrie.
Cet article présente les éléments de base du CAN : caractéristiques, protocole, circuits spécifiques, logiciels dédiés. Sans être la solution à tous les problèmes de communication industriels, le bus CAN mérite une attention particulière et devient incontournable dans de nombreuses applications car il est bien adapté aux besoins de flexibilité, de maintenabilité, de fiabilité, de facilité d’utilisation, de robustesse aux environnements hostiles, de rentabilité économique.
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- Version courante de janv. 2020 par Ahmed RACHID, Frédéric COLLET
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Présentation
Aspect matériel du bus CAN3. Spécifications du bus CAN
3.1 Transfert des messages
Il y a quatre types de trames différentes :
-
DATA FRAMEtrame de données qui transporte les données d’un émetteur vers un ou des récepteurs ;
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REMOTE FRAME trame de requête transmise par un nœud pour demander la transmission d’une DATA FRAME avec le même IDENTIFICATEUR ;
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ERROR FRAME trame d’erreur transmise par une unité lorsqu’elle détecte une erreur de bus ;
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OVERLOAD FRAME trame de surcharge utilisée pour générer un retard supplémentaire entre les trames DATA FRAME ou REMOTE FRAME.
La trame de données, destinée à la transmission d’informations par le bus, comporte sept champs caractéristiques (figure 4) :
-
début de trame (Start of Frame ou SOF) ;
-
champ d’arbitrage (Arbitration Field) ;
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champ de contrôle (Control Field) ;
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champ de données (Arbitration Field) ;
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champ de CRC (CRC Field) ;
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champ d’acquittement (ACK Field) ;
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fin de trame (End of Frame).
-
Début de trame
Il est constitué d’un seul bit « dominant » signalant la transmission d’une trame de données ou d’une trame de requête. Une station est autorisée à émettre lorsque le bus est libre. Toutes les stations doivent se synchroniser sur le front de transition du bit SOF de la station qui a commencé la transmission en premier.
-
Champ d’arbitrage
Il est composé de 11 bit ID-0 à ID-10 pour l’identificateur (Identifier) suivi d’un bit RTR (Remote Transmission Request), voir figure 5) :
-
identificateur : les 11 bit associés doivent être transmis suivant l’ordre ID-10 à ID-0, ID-0 étant le bit de plus faible poids (LSB: Least Significant Bit). Il est possible de coder 211 = 2048 messages. L’identificateur permet de déterminer la priorité du message correspondant. La priorité est d’autant plus élevée...
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Spécifications du bus CAN
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOSCH - CAN Specifications. - Version 2.0.
-
(2) - PARET (D.) - Le bus CAN. Controller Area Network. De la théorie à la pratique. - Dunod, ISBN 2-10-003164-3.
-
(3) - LAWRENZ (W.) - CAN System Engineering. From Theory to Practical Applications. - Springer.
-
(4) - * -
-
(5) - PARET (D.) - Le bus CAN. – Application. - Dunod. ISBN 2-10-003659-9.
NORMES
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à basse vitesse – Partie 1 : Généralités et définitions (Ed. 1, 5 p., B) - ISO 11519-1 - 1994
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à basse vitesse – Partie 2 : Réseau local à commande à basse vitesse (CAN) (Ed. 2). - ISO/AWI 11519-2 -
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à vitesse basse – Partie 2 : gestionnaire de réseau de communication à faible vitesse (CAN). Amendement 1. Uniquement en version anglaise. (ISO11519/2A) - ISO 11519/2 AMDT 1 - 04-95
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à basse vitesse – Partie 3 : Réseau local de véhicule (VAN) (disponible en anglais seulement). - ISO 11519-3 - 1994
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à vitesse basse – Partie 4 : Interface de réseaux de communication de données de classe B. - ISO/CD 11519-4 -
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Tracteurs et machines agricoles et forestiers – Réseaux de commande et de communication...
1 Constructeurs et fournisseurs
HAUT DE PAGE
http://www.mot-sps.com/csic/techdata/refman/can2spec.pdf : la Version 2.0 des spécifications du bus CAN par la société Bosch (à partir duquel le document 11898 de l’ISO a été rédigé) peut être téléchargé à cette adresse.
http://developer.intel.com/design/auto/can/ : ce site Intel présente des systèmes CAN et des composants pour des applications sur véhicules.
http://www.odva.org/ : site de ODVA (Open DeviceNet Vendor Association). DeviceNet est une couche d’application CAN développée par Rockwell/Allen-Bradley.
http://www.honeywell.com/sensing/ : ce site de Honeywell donne des détails concernant le système « Smart Distributed Systems » (SDS), couche d’application CAN, développé par cette société.
http://www.tno.nl/m3s/ : site présentant l’introduction du CAN dans les fauteuils roulants électriques pour handicapés.
http://www.steinhoff.de/ : société spécialisée dans les logiciels temps-réel et les bus de terrain. Elle propose le système DACHS : Distributed Automation...
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