CAN

Der CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein asynchrones, serielles Feldbussystem. Im Jahre von 1983 wurde der CAN-Bus von Bosch für die Vernetzung von Steuergeräten in Automobilen entwickelt. Ziel diese Entwicklung war die Reduzierung der Kabellängen und des Gewichtes. 1987 konnte die erste Version eines funktionsfähigen CAN-Busses, zusammen mit Intel, vorgestellt werden.

Seither ist CAN international als ISO 11898 standardisiert und definiert die Layer 1 (Physical Layer) und 2 (Data Link Layer) im OSI-Referenzmodell. Der Physical Layer kann dabei in zwei Varianten realisiert werden: Highspeed-CAN (nach ISO 11898-2) und Lowspeed-CAN (ISO 11898-3).

CAN Data Link Layer

CAN ist ein Multi-Master Bussystem mit Multi-Drop-Funktionen. Nachrichten werden gesendet und jeder Knoten in dem Netzwerk kann die Nachricht eines anderen Knotens verbrauchen, dieses Verfahren nennt sich bitweise Arbitrierung.

Neben der Fahrzeugtechnik kann CAN heutzutage in jeder Art von Transportsystemen Anwendung finden, ebenso in der Maschinensteuerung, Haus, -und Gebäudeautomation, in mobilen Arbeitsmaschinen oder auch in medizinischen Geräten.

Die Zuverlässigkeit dieser Protokolle ist durch die Standardisierung sehr hoch. Ausfälle können mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit gefunden und nachgewiesen werden.

CAN Physical Layer

Durch die Verwendung von einem „twisted pair cable“ (Doppelkabel) und kurzen Stichleitungen ist CAN eines der robustesten Netzwerktechnologien.

Der am häufigsten verwendete Physical Layer ist der Highspeed-CAN. Dieser unterstützt Datenraten bis zu 1 Mbit/s.

Im Gegenzug dazu ist ein Lowspeed-CAN eine fehlertolerante und „Low-Power-Übertragung“. Die Übertragung beschränkt sich bei dieser Variante auf 125 kbit/s und findet daher nur sehr selten Verwendung.

Standardisierte High Layer Protokolle

• CANopen

CANopen ist ein auf CAN basierendes Schicht-7 (Application Layer) Kommunikationsprotokoll. Der Anschluss der Teilnehmer an das CANopen-Netzwerk wird über 9-polige D-Sub-Stecker realisiert. In einem CANopen-Netzwerk können maximal 127 Teilnehmer angeschlossen werden. Die Übertragungsgeschwindigkeit eines CANopen-Netzwerkes ist abhängig von der Buslänge.

• ISO-TP
• DeviceNet

DeviceNet ist ein auf CAN basierendes Schicht-7-Kommunikationsprotokoll.

• J1939 inkl. NMEA2000 & ISOBUS
• CleANopen
• CANopen-Lift
• SafetyBUS p
• TTCAN
• CANaerospace
• ARINC 825
• EnergyBus
• FireCAN
• Unified Diagnostic Services