Introducción a CAN y Multiplexación
CAN, o Controller Area Network, es un sistema de comunicación de bus serie diseñado para aplicaciones de control en tiempo real. Facilita la comunicación a través de un par de cables a varios nodos o microprocesadores sin usar direcciones, basándose en identificadores. Cada nodo en el bus CAN puede ver cada mensaje, que se transmite como una señal diferencial a través de dos cables.

Historia de CAN
Desarrollado por Robert Bosch GmbH a mediados de la década de 1980, los primeros chips CAN fueron producidos por Intel y Philips en 1987. CAN fue introducido en la automatización en 1992, con la primera implementación en un automóvil Mercedes Benz. Los hitos clave incluyen el lanzamiento de SAE J1939 en 1994 e ISO 11898 en 1995.

Aplicaciones de CAN
CAN se utiliza ampliamente en varias industrias, incluyendo la automotriz, equipos de embalaje, sistemas médicos, controles marinos y más. Ejemplos específicos incluyen vehículos militares, maquinaria agrícola y equipos de construcción.

Especificaciones de CAN/J1939
La velocidad de comunicación para J1939 es de 250 Kbits/segundo, con un máximo de 2 Mbits/segundo para CAN. Soporta identificadores de 11 o 29 bits, con CANOpen usando solo identificadores de 11 bits. El sistema es compatible con versiones anteriores y se utilizan resistencias de terminación de 120 ohmios.

Capas de CAN
CAN opera a través de varias capas, incluyendo las capas Física, de Enlace de Datos y de Aplicación, que juntas forman parte del modelo OSI. La capa Física involucra hardware para la comunicación de nodo a nodo, mientras que la capa de Enlace de Datos maneja tramas de datos y detección de errores. La capa de Aplicación proporciona servicios al usuario final y soporta varios protocolos de alto nivel como J1939, CANOpen y DeviceNet.

Detección de errores en CAN
Los mecanismos de detección de errores incluyen monitoreo de bits, errores de relleno (stuff errors), comprobaciones de redundancia cíclica (CRC), errores de formato y errores de reconocimiento. Estos aseguran una comunicación fiable al señalar discrepancias y violaciones en los formatos de los mensajes.

Estructura de mensajes CAN
Los mensajes CAN consisten en un identificador de 11 o 29 bits, tramas de datos y campos para inicio, longitud de datos, CRC, reconocimiento y trama final. Un ejemplo de mensaje J1939 incluye parámetros como la temperatura del motor, con longitudes de datos y resoluciones específicas.

Organizaciones y beneficios de CAN
Organizaciones como SAE, CiA y ODVA utilizan CAN por su fiabilidad probada en la industria, ahorro de costos y capacidades de diagnóstico. CAN maneja eficazmente la detección de colisiones de bits y ofrece una robusta resistencia a EMI/RFI.

Más información
Para más detalles, hay recursos disponibles en sitios web como www.sae.org, www.can-cia.org y www.hedonline.com.