Introdução ao CAN e Multiplexação
CAN, ou Controller Area Network, é um sistema de comunicação de barramento serial projetado para aplicações de controle em tempo real. Facilita a comunicação através de um par de fios para vários nós ou microprocessadores sem usar endereços, confiando em identificadores. Cada nó no barramento CAN pode ver cada mensagem, que é transmitida como um sinal diferencial através de dois fios.

História do CAN
Desenvolvido pela Robert Bosch GmbH em meados da década de 1980, os primeiros chips CAN foram produzidos pela Intel e Philips em 1987. O CAN foi introduzido na automação em 1992, com a primeira implementação em carros em um Mercedes Benz. Marcos importantes incluem o lançamento da SAE J1939 em 1994 e da ISO 11898 em 1995.

Aplicações do CAN
O CAN é amplamente utilizado em várias indústrias, incluindo automotiva, equipamentos de embalagem, sistemas médicos, controles marítimos e muito mais. Exemplos específicos incluem veículos militares, máquinas agrícolas e equipamentos de construção.

Especificações do CAN/J1939
A taxa de comunicação para J1939 é de 250 Kbits/segundo, com um máximo de 2 Mbits/segundo para CAN. Ele suporta identificadores de 11 ou 29 bits, com CANOpen usando apenas identificadores de 11 bits. O sistema é compatível com versões anteriores e são usados resistores de terminação de 120 ohms.

Camadas CAN
O CAN opera em várias camadas, incluindo as camadas Física, de Enlace de Dados e de Aplicação, que juntas formam parte do modelo OSI. A Camada Física envolve hardware para comunicação nó a nó, enquanto a Camada de Enlace de Dados lida com quadros de dados e detecção de erros. A Camada de Aplicação fornece serviços ao usuário final e suporta vários protocolos de alto nível como J1939, CANOpen e DeviceNet.

Detecção de Erros em CAN
Os mecanismos de detecção de erros incluem monitoramento de bits, erros de preenchimento (stuff errors), verificações de redundância cíclica (CRC), erros de formato e erros de reconhecimento. Estes garantem uma comunicação confiável sinalizando discrepâncias e violações nos formatos das mensagens.

Estrutura da Mensagem CAN
As mensagens CAN consistem em um identificador de 11 ou 29 bits, quadros de dados e campos para início, comprimento dos dados, CRC, reconhecimento e quadro final. Um exemplo de mensagem J1939 inclui parâmetros como temperatura do motor, com comprimentos de dados e resoluções específicas.

Organizações e Benefícios do CAN
Organizações como SAE, CiA e ODVA utilizam o CAN por sua confiabilidade comprovada na indústria, economia de custos e capacidades de diagnóstico. O CAN lida efetivamente com a detecção de colisão de bits e oferece robusta resistência a EMI/RFI.

Mais informações
Para mais detalhes, recursos estão disponíveis em sites como www.sae.org, www.can-cia.org e www.hedonline.com.