Шины данных CAN уже используются в нескольких цепях управления. Основной принцип CAN заключается в том, что вместо отдельного провода для каждого вида данных, в общем, используется два провода. Через эти провода осуществляется обмен данными о частоте вращения двигателя, расходе топлива, положении дроссельной заслонки, вмешательстве в работу двигателя и коммутационных процессах.
Принцип функционирования CAN основан на том, что каждое управляющее устройство передает свои данные в сеть, к которой подключены все остальные управляющие устройства. Если какое-либо устройство регистрирует важные для его работы данные, то эти данные учитываются и прочими устройствами.
Правда, ввиду того, что в автомобиле большое количество данных, получаемых от объединенных в одну сеть электронных систем, должны передаваться надежно и в реальном времени, фирма Audi намеревается в скором времени отказаться от недостаточно эффективной системы шин CAN. Вместо CAN предполагается использовать систему шин данных, построенной с использованием техники Time Triggered Architecture (ТТА) — синхронизированной оптической или электронной системы шин для систем, которые управляют работой трансмиссии и шасси.
В моделях, которые выпускаются в настоящее время, для управления ходовой частью устанавливаются различные регуляторы: электронная система регулирования устойчивости автомобиля ESP, электронное устройство блокировки дифференциала EDS, регулятор тяги ASR и пневматическая подвеска. Если удастся объединить отдельные системы таким образом, чтобы они взаимодействовали в реальном времени, то это позволит осуществить распределенное регулирование. Для этого получатель данных должен заранее знать момент поступления информации, кроме того, все системы должны быть синхронизированы по времени. В ТТА все это обеспечивается благодаря определенно заданному тайм-ауту. Техника ТТА позволяет разрабатывать, использовать и обслуживать отказоустойчивые, построенные по принципу избыточности системы. В этой технике используются принципы, которые оправдали себя в авиации.
Структура CAN
Система CAN состоит из следующих компонентов:
- Контроллер CAN. Подлежащие передаче данные контроллер получает от вычислительного устройства, которое входит в состав управляющего устройства. Контроллер производит первичную обработку данных и передает их в трансивер CAN. Кроме того, контроллер принимает от трансивера данные, обрабатывает их и передает в ВУ управляющего устройства.
- Трансивер CAN. Трансивер передает и принимает данные. Он преобразует в электрические сигналы данные, полученные от контроллера CAN, и передает их в шину данных.
- Оконечная нагрузка шины. Сопротивление, которое препятствует тому, чтобы переданные данные возвращались назад в виде отраженного сигнала и искажали исходную информацию.
- Линии шины. Двунаправленные линии CAN-Low и CAN-' High служат для передачи данных.