| octobre 2022 |
Les voitures des années 1990 utilisent souvent une ligne K. Depuis lors, les véhicules sont devenus de plus en plus luxueux, plus sûrs et plus propres. Le confort est devenu plus important (chauffage des sièges, climatisation, rétroviseurs extérieurs à réglage électrique, ...), mais la sécurité s'est également développée (ABS, contrôle de la pression des pneus, airbags, ,contrôle de l'éclairage). Tout cela nécessitait davantage de transport de données par câbles. Sur les véhicules plus anciens, des câbles séparés étaient incorporés dans un faisceau de câbles. Mais comme les faisceaux de câbles nécessaires deviendraient trop épais, le transport des données se fait aujourd'hui via le bus CAN.
Le bus CAN est composé de deux termes distincts : "CAN" est l'abréviation de Controller Area Network (réseau de contrôle) et un "bus" est un câble fin, le long duquel des signaux numériques peuvent être envoyés. En termes techniques, le Controller Area Network (CAN) est une norme pour un bus de données en série utilisé pour relier des unités de contrôle électronique. En termes humains, un système de bus CAN est un réseau interne qui permet aux composants et aux unités du véhicule de communiquer entre eux par le biais de messages.
Le bus CAN assure ainsi la transmission des signaux et contrôle la consommation d'énergie dans le véhicule via le trafic de données. Pour ce faire, deux câbles torsadés ensemble, reliés aux extrémités par une fiche. Comme le trafic de données est utilisé, la priorité entre les sous-systèmes connectés au bus CAN (par exemple, la gestion du moteur, les systèmes de contrôle de la température, l'ABS et l'ESP) est contrôlée par un protocole. Grâce au bus CAN, l'ensemble du contrôle électronique de tous les éléments électriques d'une porte, par exemple, est commandé par deux fils fins au lieu d'un faisceau de câbles complet.
Le bus CAN n'utilise donc que deux fils dédiés pour la communication. Ces fils sont appelés CAN-high et CAN-low. Lorsque le bus CAN est en mode inactif, les deux lignes portent 2,5V. Lorsque des bits de données sont transmis, la ligne CAN-high passe à 3,75V et la ligne CAN-low à 1,25V, générant une différence de 2,5V entre les lignes.
La vitesse est comprise entre 10kb/s et 125kb/s (selon le système). Certaines applications comprennent la connexion de données entre diverses unités de contrôle et le contrôle du tableau de bord.
1. CAN driveline : communication entre les modules les plus critiques (unité de contrôle du moteur, ABS...).
2. CAN comfort : Les modules moins critiques (serrures de portes, fenêtres) sont reliés par ce bus.
3. CAN infotainment : la navigation et les équipements audio sont commandés par ce bus.
Le système de bus CAN fonctionne sur le principe de la diffusion. Un émetteur envoie un message sur le bus CAN. Chaque nœud de ce même bus reçoit le message, mais l'expéditeur a précisé dans ce message à quels nœuds il est destiné. Les nœuds auxquels le message est destiné le reconnaissent, les autres l'ignorent.
Un réseau CAN peut être configuré pour fonctionner avec deux formats de messages différents, appelés trames : Le format de trame standard ou de base et le format de trame étendu
La seule différence entre les deux formats est que la "trame de base CAN" prend en charge une longueur de 11 bits pour l'identifiant, et la "trame étendue CAN" prend en charge une longueur de 29 bits pour l'identifiant, constituée de l'identifiant de 11 bits ("identifiant de base") et d'une extension de 18 bits ("extension d'identifiant").
CAN dispose de quatre types de trames :
- Trame de données : une trame contenant les données du nœud pour la transmission.
- Trame externe : trame demandant la transmission d'un identifiant spécifique.
- Trame d'erreur : une trame envoyée par un nœud qui détecte une erreur.
- Surcharge de trames : une trame pour injecter un délai entre les données ou une trame distante.
La communication par bus CAN intégrée offre un certain nombre d'avantages aux utilisateurs de PC industriels, notamment :
1) Protocole de priorité - Plusieurs messages sont normalement envoyés en même temps depuis et vers tous les dispositifs, capteurs et actionneurs connectés. Grâce aux règles d'évaluation des messages du CAN, le message ayant la plus haute priorité est toujours envoyé en premier.
Flexibilité - En raison de sa structure appariée avec un seul câble à 2 fils, le bus CAN offre une flexibilité accrue en matière d'installation et de maintenance. Non seulement les systèmes CAN contiennent beaucoup moins de câbles, ce qui les rend plus faciles à installer, mais l'ajout de nouveaux composants à un système demande beaucoup moins d'efforts. En outre, les complications liées au diagnostic et au traitement des problèmes de signalisation sont considérablement réduites.
Fiabilité - Grâce aux câbles à paires torsadées et au protocole LVDS (Low-voltage Differential Signalling), la communication CAN est beaucoup moins sensible aux interférences électromagnétiques que les autres protocoles. La communication CAN nécessite également moins de câbles et de connecteurs, ce qui réduit considérablement le nombre de points faibles.
Coût - Le faible coût du matériel et les exigences minimales en matière de traitement du signal font du CAN une solution idéale pour les applications embarquées nécessitant une communication multiprocesseur et pour lesquelles un budget limité est disponible.
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