Tiểu Luận Kỹ thuật truyền thông và mạng ứng dụng trong Cơ Điện Tử

MỤC LỤC
1. Giới thiệu. 3
2. Giao thức của CAN. 3
2.1. Lớp vật lý (physical layer). 3
2.2. Mã hóa bit và đồng bộ hóa. 3
2.3. Định dạng khung dữ liệu. 3
2.3.1. Khung Data: 3
2.3.2. Remote frame. 3
2.3.3. Khung lỗi 3
2.3.4. Overload frames. 3
2.4. Kĩ thuật truy nhập. 3
2.5. Phân xử bus. 3
2.6. Quản lí lỗi 3
2.7. Giới hạn lỗi 3
2.8. Dịch vụ truyền thông. 3
2.9. Mô hình cho sự tương tác các thiết bị 3
3. Các tính năng chính của CAN 3
3.1. Ưu điểm 3
3.2. Nhược điểm 3
3.3. Thực hiện. 3
4. CAN-dựa trên giao thức ứng dụng. 3
4.1. CANopen. 3
4.1.1. Lưu trữ thông tin đối tượng. 3
4.1.2. Quản lý mạng. 3
4.1.3. Phân loại thiết bị 3
4.2. Smart Distributed System 3
4.3. DeviceNet 3
4.3.1. Cơ chế giao tiếp. 3
4.3.2 Mô hình đối tượng. 3
4.3.3 Mô hình địa chỉ 3
4.3.4 Cấu trúc bức điện. 3
4.3.5 Dịch vụ thông báo. 3



1. Giới thiệu. CAN (Control Area Network) đã được bắt đầu từ hơn 20 năm trước. Vào đầu năm 1980, một nhóm kỹ sư của nhà sản xuất xe hơi Bosch GmbH đang tìm kiếm một hệ thống bus nối tiếp thích hợp ứng dụng trong ô tô. Những giải pháp lúc đó không thích hợp cho các ứng dụng cho ô tô. Thực tế, hệ thống bus này phải cung cấp được các đặc tính mới mà chưa có trong các hệ thống cấu trúc các bus hiện thời. kiến trúc bus mới này được sự hỗ trợ của Intel và các hãng sản xuất bán dẫn.
Kiến trúc Bus trường (Fieldbus) mới này được giới thiệu chính thức vào năm 1986 với tên là “Automotive Serial Controller Area Network” tại hội nghị SAE tổ chức tại Detroit. Nó được dựa trên hệ thống đa truy nhập chia sẻ chung, gần giống như phương thức đa truy nhập cảm biến sóng mang (CSMA). Tuy nhiên, khía cạnh khác biệt của CAN là CAN chấp nhận cơ chế phân chia truy nhập để giải quyết vấn đề xung đột trên bus và có sự ưu tiên cho các thông điệp. Hơn nữa, đó là cơ chế phát hiện lỗi và quản lý đường truyền để nâng cao khả năng chống lỗi của toàn hệ thống.
Trong những năm sau đó, cả Intel và Philips đã bắt đầu cho sản xuất chip hỗ trợ CAN với hai hướng khác nhau. Giải pháp của Intel (thường gọi là fulCAN) yêu cầu ít năng lực CPU của host vì phần lớn các giao tiếp và chức năng quản lý mạng được thực hiện trực tiếp bởi bộ quản lý mạng. Đối với Philips (thường gọi là BasicCAN) thì giải pháp đơn giản hơn, nhưng yêu cầu nhiều hơn năng lực các CPU của host giao tiếp với bộ điều khiển mạng. Từ những năm 1990, hơn 15 nhà cung cấp bán dẫn trong đó có Siemens, Motorola và NEC đã đưa vào sản xuất hàng triệu chip hỗ trợ CAN chủ yếu cho các nhà sản xuất xe hơi như Mercedes – Benz, Volvo, Volkswagon, BMW, Renault và Fiat.

Chỉ tiêu kỹ thuật của CAN version 2.0 do Bosch đưa ra được trình lên thành tiêu chuẩn quốc tế bắt đầu từ những năm 1990. Đề xuất trên được chấp thuận và xuất bản thành tiêu chuẩn ISO11898 [ISO898] cuối năm 1993. Trong đó chứa các miêu tả của giao thức truy nhập mạng và cấu trúc lớp vật lý. Vào năm 1995, một phụ lục thêm vào ISO 11898 mô tả cấu trúc mở rộng cho các bộ nhận dạng bản tin đã được duyệt. Chỉ tiêu kỹ thuật của CAN hiện nay đang trong quá trình xem xét, tổ chức lại và được chia thành bốn phần riêng biệt : ISO1, ISO2, ISO3, TTC. Những tài liệu chuẩn đưa ra các đặc tính kỹ thuật cho lớp thấp nhưng lại không có hướng dẫn hoặc khuyến nghị dùng cho các lớp cao hơn của OSI và đặc biệt là lớp ứng dụng. Đó là lý do tại sao những ứng dụng ban đầu của CAN ngoài ngành ô tô (như máy may, hệ thống y tế, ) chấp nhận giải pháp ad-hoc. Năm 1992, nhóm những người sử dụng CAN trong lĩnh vực tự động lần đầu tiên đề cập đến tiêu chuẩn CAN của lớp ứng dụng. Những nỗ lực này đã phát