Introduzione a CAN e Multiplexing
CAN, o Controller Area Network, è un sistema di comunicazione su bus seriale progettato per applicazioni di controllo in tempo reale. Facilita la comunicazione attraverso una coppia di fili a vari nodi o microprocessori senza utilizzare indirizzi, affidandosi invece a identificatori. Ogni nodo sul bus CAN può vedere ogni messaggio, che viene trasmesso come un segnale differenziale su due fili.

Storia di CAN
Sviluppato da Robert Bosch GmbH a metà degli anni '80, i primi chip CAN furono prodotti da Intel e Philips nel 1987. CAN fu introdotto nell'automazione nel 1992, con la prima implementazione automobilistica in una Mercedes Benz. Le tappe fondamentali includono il rilascio di SAE J1939 nel 1994 e di ISO 11898 nel 1995.

Applicazioni di CAN
CAN è ampiamente utilizzato in vari settori, inclusi l'automotive, le attrezzature per l'imballaggio, i sistemi medicali, i controlli marini e altro ancora. Esempi specifici includono veicoli militari, macchinari agricoli e attrezzature da costruzione.

Specifiche di CAN/J1939
La velocità di comunicazione per J1939 è di 250 Kbits/secondo, con un massimo di 2 Mbits/secondo per CAN. Supporta identificatori a 11 o 29 bit, con CANOpen che utilizza solo identificatori a 11 bit. Il sistema è retrocompatibile e vengono utilizzate resistenze di terminazione da 120 ohm.

Strati CAN
CAN opera su diversi strati, inclusi gli strati Fisico, Data Link e Applicazione, che insieme fanno parte del modello OSI. Lo strato Fisico coinvolge l'hardware per la comunicazione nodo-nodo, mentre lo strato Data Link gestisce i frame di dati e il rilevamento degli errori. Lo strato Applicazione fornisce servizi all'utente finale e supporta vari protocolli di alto livello come J1939, CANOpen e DeviceNet.

Rilevamento errori in CAN
I meccanismi di rilevamento degli errori includono il monitoraggio dei bit, gli errori di riempimento (stuff errors), i controlli di ridondanza ciclica (CRC), gli errori di formato e gli errori di riconoscimento. Questi assicurano una comunicazione affidabile segnalando discrepanze e violazioni nei formati dei messaggi.

Struttura del messaggio CAN
I messaggi CAN consistono in un identificatore a 11 o 29 bit, frame di dati e campi per inizio, lunghezza dati, CRC, riconoscimento e frame di fine. Un esempio di messaggio J1939 include parametri come la temperatura del motore, con lunghezze di dati e risoluzioni specifiche.

Organizzazioni e vantaggi di CAN
Organizzazioni come SAE, CiA e ODVA utilizzano CAN per la sua affidabilità comprovata nel settore, i risparmi sui costi e le capacità diagnostiche. CAN gestisce efficacemente il rilevamento delle collisioni di bit e offre una robusta resistenza EMI/RFI.

Ulteriori informazioni
Per maggiori dettagli, le risorse sono disponibili su siti web come www.sae.org, www.can-cia.org e www.hedonline.com.