CAN (Controller Area Network) avtobusi keng qo'llaniladigan ketma-ket aloqa protokoli bo'lib, ayniqsa avtomobilsozlik va sanoatni avtomatlashtirish sektorlari uchun mos keladi. CAN shinasidagi xabar turlarini keng ma'noda quyidagicha tasniflash mumkin, ularning har biri o'ziga xos maqsad va formatga ega.
I. Ma'lumotlar ramkasi
Ma'lumotlar ramkasi CAN avtobusidagi eng asosiy xabar turi bo'lib, tugunlar o'rtasida ma'lumotlarni uzatish uchun ishlatiladi. Ma'lumotlar ramkasi bir nechta segmentlardan iborat, jumladan, ramkaning boshlanishi, arbitraj maydoni, boshqaruv maydoni, ma'lumotlar maydoni, CRC maydoni, ACK maydoni va ramkaning oxiri.
1. Kadrning boshlanishi (SOF)
- Ta'rif: bitta faol bitdan iborat bo'lgan ma'lumotlar ramkasining boshlanishini ko'rsatadigan segment (mantiq 0).
- Funktsiya: Avtobus ishlamay qolganda, uzatuvchi tugun Kadrning boshlanishini yuboradi; boshqa qabul qiluvchi tugunlar ushbu "Start of Frame" bitiga sinxronlashtiriladi.
2. Arbitraj maydoni
- Ta'rif: Kadrning ustuvorligini ko'rsatadigan segment. Arbitraj maydon identifikatori kodining uzunligiga qarab, ramkalar standart ramkalar (CAN 2.0A) va kengaytirilgan ramkalar (CAN 2.0B) sifatida tasniflanadi.
- Tarkib: Standart formatdagi ramkaning arbitraj maydoni 11-bitli identifikator (ID) va masofaviy uzatish soʻrovi (RTR) bitidan iborat; kengaytirilgan formatli kadrning arbitraj maydoni 29-bitli identifikator va RTR bitidan iborat.
- Funktsiya: O'tkazilayotgan freym turini (ma'lumotlar ramkasi yoki masofadan boshqarish ramkasi) va freym formatini (standart ramka yoki kengaytirilgan ramka) aniqlash, shuningdek, ramkaning ustuvorligini belgilash uchun ishlatiladi.
3. Boshqaruv maydoni
- Ta'rif: Ma'lumotlardagi baytlar sonini va zahiralangan bitlarni belgilaydigan maydon.
- Tarkib: Ma'lumotlar uzunligi kodini (DLC) va ikkita zaxiralangan bitni (r0, r1) o'z ichiga oladi. DLC ma'lumotlar maydonidagi baytlar sonini ko'rsatadi, ular 0 dan 8 baytgacha bo'lishi mumkin.
- Funktsiya: Qabul qiluvchi tugunga ma'lumotlar to'g'ri qabul qilinishi uchun ma'lumotlar maydonining uzunligi haqida xabar beradi.
4. Ma'lumotlar maydoni
- Ta'rif: Ma'lumotlarning mazmuni; 0 dan 8 baytgacha ma'lumotlarni uzatish mumkin.
- Maqsad: Haqiqiy ma'lumotlarni uzatish.
5. CRC maydoni (Tsiklik ortiqchalikni tekshirish maydoni)
- Ta'rif: CRC ketma-ketligi va CRC chegaralagichidan iborat kadrda uzatish xatolarini tekshirish uchun ishlatiladigan maydon.
- Funktsiya: CRC tekshiruvi orqali ma'lumotlarning yaxlitligi va aniqligini ta'minlaydi.
6. ACK maydoni (Tasdiqlash maydoni)
- Ta'rif: ACK uyasi va ACK chegaralagichidan iborat bo'lgan muvaffaqiyatli qabul qilinganligini tasdiqlovchi segment.
- Funktsiya: Qabul qiluvchi to'g'ri xabarni to'g'ri qabul qilganda, qabul qilinganligini tasdiqlash uchun ACK uyasi davomida transmitterga ijobiy bit yuboradi.
7. Kadr oxiri (EOF)
- Ta'rif: 7 manfiy bitdan iborat bo'lgan ma'lumotlar ramkasining oxirini ko'rsatadigan segment.
- Funktsiya: ma'lumotlar ramkasining tugashi haqida signal beradi.
II. Masofaviy ramka
Bir xil identifikatorga ega ma'lumotlar ramkasini uzatishni so'rash uchun masofaviy kadrdan foydalaniladi. Qabul qiluvchi tugun ma'lum ma'lumotlarga muhtoj bo'lsa, lekin ular mavjud bo'lmasa, u uzatuvchi tugundan mos keladigan ma'lumotlar ramkasini yuborishni so'rash uchun masofaviy kadrni yuboradi. Masofaviy kadrning tuzilishi ma'lumotlar ramkasiga o'xshaydi, lekin ma'lumotlar segmenti bo'sh, RTR biti esa 1 ga o'rnatiladi.
III. Xato ramkasi
Xato ramkasi ikkita maydondan iborat: xato bayrog'i va xato chegaralovchi. Qabul qiluvchi tugun avtobusdagi xabarda xatolikni aniqlasa, u avtomatik ravishda "faol xato bayrog'ini" uzatadi; boshqa tugunlar, faol xato belgisini aniqlagandan so'ng, "xatoni tasdiqlash bayrog'i" ni yuboradi. Xatolik ramkasining uzatilishi xato bartaraf etilmaguncha joriy avtobus aloqasini to'xtatadi.
IV. Haddan tashqari yuklangan ramka
Haddan tashqari yuklangan ramka ortiqcha yuk bayrog'i va ortiqcha yuk ajratgichdan iborat. Qabul qiluvchi tugun keyingi kadrni olishdan oldin joriy ma'lumotlarni qayta ishlash uchun ortiqcha vaqt talab qilganda yoki interfreymlar oralig'ida dominant daraja aniqlanganda, ortiqcha yuklangan kadr uzatiladi. Haddan tashqari yuklangan ramkaning uzatilishi avtobusdagi aloqaning ortiqcha yuklanish tufayli uzilmasligini ta'minlash uchun keyingi kadrlarni uzatishni kechiktiradi.
V. Boshqa xabar turlari
Yuqorida aytib o'tilgan to'rtta asosiy xabar turiga qo'shimcha ravishda, CAN avtobus protokoli Interframe Space va N_PCI xabar turlari kabi bir nechta maxsus xabar turlarini belgilaydi (masalan, bitta kadr, boshlang'ich ramka, uzluksiz ramka, oqimni boshqarish ramkasi va boshqalar). Ushbu xabar turlari turli xil aloqa talablarini qondirish uchun muayyan aloqa stsenariylarida qo'llaniladi.
Xulosa
CAN shinasidagi xabar turlari ma'lumotlar ramkalari, masofadan boshqarish freymlari, xato ramkalar va ortiqcha yuk freymlari kabi asosiy turlarni, shuningdek Interframe Space va N_PCI xabar turlari kabi maxsus turlarni o'z ichiga oladi. Har bir xabar turi o'ziga xos tuzilishi va maqsadiga ega bo'lib, birgalikda CAN avtobus aloqasining asosini tashkil qiladi. Amaliy ilovalarda ma'lum aloqa talablari asosida ma'lumotlarni uzatish uchun tegishli xabar turini tanlash ishonchli va samarali aloqani ta'minlaydi.