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SETTEMBRE 2012
FIELDBUS & NETWORKS
60
Fieldbus & Networks
B
osch ha introdotto un nuovo proto-
collo per lo strato di collegamento
dati che rimedia a due delle limita-
zioni storiche del protocollo CAN: la
velocità di trasmissione a 1 Mbps e
gli 8 byte di lunghezza del campo dati. Il nuovo
protocollo, denominato CAN-FD, rimane retro-
compatibile con lo standard CAN, questo signifi ca che è possibile
utilizzare entrambi i protocolli sulla medesima rete, a patto che tutti
i nodi siano in grado di comprendere i frame CAN-FD.
Utilizzando lo strato applicativo Canopen su CAN-FD diventa possi-
bile trasmettere dati a velocità più elevate e utilizzare PDO (Process
Data Object) e messaggi di emergenza ‘Emcy’ più lunghi. Il ricorso a
più ampi campi dati permette anche di incrementare la banda, per
esempio durante il download del software, anche se per fare ciò è
necessario introdurre nuovi protocolli SDO.
Più veloce
Il protocollo CAN-FD permette di aumentare la velocità di trasmis-
sione quando a un solo nodo è permesso di inviare bit dominanti di
stato. Questo ha luogo dopo la fase di arbitraggio e prima della fase
di acknowledgement. Il campo dati può superare la lunghezza di 8
byte e arrivare a un massimo di 64 byte.
Il frame dati di CAN-FD assomiglia a quello di CAN ma introduce
alcuni nuovi bit.
Se il bit EDL (Extended Data Lenght) che segue il bit IDE (ID Exten-
sion) è recessivo, il frame dati viene interpretato come un messag-
gio CAN-FD. Alla velocità di trasmissione è consentito di aumentare
dopo il bit BRS (Bit-Rate Switch).
In occasione della 13a conferenza internazionale dedicata al proto-
collo CAN (iCC-International CAN Conference) Bosch e Vector hanno
mostrato un prototipo di rete CAN-FD funzionante a 15 Mbps: poi-
ché non tutte le topologie di rete, per esempio quelle a stella, sono
in grado di raggiungere queste velocità, un gruppo di lavoro di CiA
- CAN in Automation sta facendo ricerca in questo campo al fi ne di
pubblicare delle raccomandazioni relative allo strato fi sico per le
diverse topologie di rete. Affi nché i dispositivi possano funzionare
insieme sulla stessa rete è inoltre necessario rendere standard i bit-
rate nella fase di trasmissione dati. Il bit ESI (Error State Indicator)
informa i ricevitori dello stato di errore in cui si trova il trasmettitore
(errore attivo o errore passivo). Si tratta di una nuova funzione che si
rivela utile in fase di progettazione del sistema e che non è presente
nei tradizionali frame dati CAN. Lo stato passivo di errore rappre-
senta una criticità dal punto di vista del sistema, dato che quando
uno dei nodi è in uno stato di errore passivo non è più garantita la
consistenza dei dati su tutta la rete. È stato esteso anche il campo
DLC (Data Length Code): le combinazioni di bit precedentemente
non utilizzate hanno ora la funzione di denotare i campi dati estesi.
I polinomi di controllo ciclico della ridondanza (CRC) utilizzati dal pro-
tocollo CAN-FD variano in base alla lunghezza del campo dati. Per
campi dati fi no a 8 byte viene utilizzata la normale sequenza CRC a
IL NUOVO PROTOCOLLO CAN-FD INTRODOTTO
DA BOSCH INNALZA I LIMITI DELLA VELOCITÀ DI
TRASMISSIONE E DELLA LUNGHEZZA DEL CAMPO
DATI DEL BUS CAN
CAN-FD: IL CAN
VELOCE
di Holger Zeltwanger (*)
Il frame dati di base del protocollo CAN-FD supporta campi dati di lunghezza massima
pari a 64 byte
La codifica DLC (Data Lenght Code)
Building
blocks
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