Magistrala CAN/LIN od A do Z. Diagnostyka i programowanie

Opis

To już czwarta w kolejności pozycja naszego wydawnictwa. Tym razem dotyka ona szerokiego pojęcia jakim jest CAN. Kryje się pod nim zarówno opis magistrali, standardu a także protokołu CAN. Wszystko opisane od podstaw i przy zachowaniu odpowiedniej kolejności informacji, tak aby można było jak najszybciej i najłatwiej zapoznać się z całym zakresem zagadnień.

Jest to pierwsza na rynku polskim publikacja, poruszająca zagadnienia związane ze standardem CAN w tak szerokim zakresie. Od podstaw, poprzez zaawansowane zagadnienia związane z teorią działania protokołu, poprzez diagnostykę aż po naukę tworzenia i programowania własnych urządzeń CAN opartych o mikrokontrolery. Przykłady w języku C, oparte na mikrokontrolerach 8-bitowych seri AVR jak AT90CAN128 czy ATmega32/64m1. (AVR GCC)

Magistrala CAN (Controller Area Network) to szeregowa magistrala komunikacyjna, która swoje początki ma w latach 80 XX wieku. Dowiesz się zarówno o tym jak działa i jak ją obsługiwać oraz poznasz też trochę jej historii.

W książce znajduje się obszerny rozdział poświęcony diagnostyce magistrali CAN. Dowiesz się wiele o implementacji własne urządzenia jako węzła w sieci, poznasz rejestry kontrolera CAN w mikrokontrolerze AVR, dowiesz się o inicjalizacji kontrolera do pracy w sieci i wiele innych.

Książka podzielona jest na trzy etapy:

Teoria CAN
Diagnostyka CAN
Programowanie urządzeń CAN (mikrokontrolerów) w języku C

Dodatkowo na końcu poruszono również podstawy dotyczące magistrali LIN.

Spis treści

1. Wstęp - rys historyczny / 7

2. Czym jest CANController Area Network / 11
2.1. CAN w modelu ISO /OSI14
2.1.1. Warstwa fizyczna - parametry transmisyjne w CAN / 20
2.1.2. Transmisja danych w CAN a sygnał TTL / 24
2.2. Standaryzacja ISO, CAN-A/CAN-B / 25
2.3. CAN - zalety i wady / 27

3. Zasady transmisji i protokołu CAN / 29
3.1. Transmisja różnicowa / 29
3.2. Transmisja cyfrowaNRZ / 32
3.3. Formaty danych w sieci CAN / 33
3.3.1. Struktura podstawowej ramki danychData Frame / 34
3.3.2. Struktura rozszerzonej ramki danychExtended Data Frame / 42
3.3.3. Struktura ramki zdalnego wywoływaniaRemote Frame / 44
3.3.4. Struktura ramki sygnalizacji błędu transmisjiError Frame / 45
3.3.6. Długość ramki, czas transmisji, szerokość pasmaBandwidth / 49
3.4. Arbitraż i priorytety wiadomości / 52
3.5. Adresowanie i identyfikacja wiadomości / 59
3.6. Mechanizmy wykrywania i usuwania błędów / 60
3.6.1. Wykrywanie błędu na poziomie bitowym Error at Bit Level / 62
3.6.2. Wykrywanie błędu na poziomie wiadomości Error at Message Level / 66
3.6.3. Mechanizmy sygnalizacji błędu / 67
3.6.4. Mechanizmy usuwania błędu / 68
3.7. Zasady filtrowania wiadomości / 71

4. Wyznaczanie prędkości transmisji - Baud Rate / 75
4.1. Synchronizacja transmisji danych / 75
4.1.1. Próbkowanie bituBit Sample Point / 77
4.1.3. Czas trwania faz pojedynczego bituTime Quanta / 81
4.1.4. Proces synchronizacji / 83
4.2. Sposoby obliczania Baud Rate na przykładzie mikrokontrolerów AVR / 87

5. Podstawy diagnostyki CAN / 97

6. Oprogramowanie transmisji CAN - AVR Message Object / 103
6.1. Implementacja własnego urządzenia jako węzła w sieci CAN / 104
6.2. Rejestry kontrolera CAN w mikrokontrolerze AVR AT90CAN128 / 106
6.2.1. Rejestr kontroli ogólnej CAN - CANGCON / 107
6.2.2. Ogólny rejestr statusu CAN - CANGSTA / 110
6.2.3. Rejestr ustawień Baud Rate - CANBT1/2/3 / 112
6.2.4. Rejestr wyboru MOb - CANPAGE / 118
6.2.5. Rejestr statusu MOb - CANSTMOB / 119
6.2.6. Rejestr kontroli MOb i DLC - CANCDMOB / 120
6.2.7. Rejestry identyfikatora CAN - CANIDT1/2/3/4 / 122
6.2.8. Rejestry maski identyfikatora / 125
6.2.9. Rejestr wiadomości danych DAN - CANMSG / 127
6.2.10. Pozostałe rejestry / 128
6.3. Inizjalizacja kontrolera CAN do pracy w sieci / 129
6.4. Wysyłanie wiadomości - wykorzystanie Message Object / 132
6.5. Odbieranie i filtrowanie wiadomości - wykorzystanie Message Object / 142
6.6. Projekt przykładowej sieci CAN / 156

7. Biblioteka MK_ACTION_LIB - praktyczne przykłady zastosowań / 173

8. LINLocal Interconnect Network / 187
8.1. Specyfikacja magistrali LIN / 187
8.2. Warstwa fizyczna / 189
8.3. Transmisja danych / 190
8.4. Struktura ramek protokołu LIN / 192

Spis rysunków / 199