1. CAN통신의 정의
CAN (Controller Area Network)은 1985년 자동차 업체인 벤츠의 요구에 의하여 자동차 부품 업체인 독일의 Bosch사에서 차량 네트워크용으로 최초로 개발. CAN(Controller Area Network)이란, 차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로 컨트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 통신 규격이다. 차량 내 *ECU(Electronic control unit)들은 CAN 프로토콜을 사용하여 통신한다.
2. 특징
- 멀티마스터 통신 가능
- 노이즈에 강함
- 최대 1Mbps 로 빠른 통신이 가능
- 비교적 저렴한 IC 비용
- 원거리 통신이 가능하다.
- 통신 우선순위가 존재
- 실시간 통신이 가능
3. 결선 방식
4. 메시지 구조
CAN에서는 데이터 프레임 (data frame), 리모트 프레임 (remote frame), 에러 프레임 (error frame), 오버로드 프레임 (overload frame) 의 4가지 프레임 타입을 정의하고 있다.
- 데이터 프레임: 일반적으로 데이터 전송에 사용되며, 리모트 프레임은 수신할 노드에서 원하는 메시지를 전송할 수 있는 송신 노드에게 전송을 요청하는 것이다.
- 에러 프레임: 메시지의 에러가 감지되었을 때 시스템에 알릴 목적으로 사용되는 프레임이다. 마지막으로 오버로드 프레임은 메시지의 동기화를 목적으로 사용되는 메시지이다.
CAN Version 중 가장 대표적인 ISO 11898 의 데이터 포맷을 살펴보면, 우선 위에서 말했듯이 CAN 2.0A 와 B가 있다.
CAN 2.0 A 는 Standard Format으로 ID 즉 식별자가 11bit 이고 CAN 2.0 B 는 Extended Format으로 ID 즉 식별자가 29bit 이다.
SOF(Start of Frame)
한 개의 dominant 비트로 구성되어 있으며, 메시지의 처음을 지시하고 모든 노드의 동기화를 위해 사용
Arbitration Field(중재 필드)
11비트 또는 29비트의 크기를 갖는 식별자와 1비트의 RTR(Remote Transmission Request) 비트로 구성. 이 영역은 둘 이상의 노드에서 메시지의 전송이 동시에 일어날 경우 발생하는 메시지 간의 충돌을 조정하는 데 사용된다. RTR 비트의 값은 RTR=0 즉 데이터 프레임인지('d') 아니면 RTR=1 즉 리모트 프레임인지('r')를 결정하는데 사용
Control Field(제어 필드)
2비트의 IDE(Identifier Extension) 비트, 4비트의 데이터 길이 코드(DLC:Data Length Code)로 구성
R0은 Reserved 비트 ( Extended CAN 2.0B R0, R1)
Data Field(데이터 필드)
8bytes까지 사용 가능하며, 데이터를 저장하는 데 사용한다.
특정한 노드에서 다른 노드로 전송하는 데이터를 포함(0~8byte)
CRC Field
(Cyclic Redundancy Check Field)
SOF에서부터 데이터 필드까지의 비트열을 이용해 생성한 15비트의 CRC 시퀸스와 하나의 'r'비트의 CRC 델리미터로 구성. 이것은 메시지 상의 에러 유무를 검사하는데 사용된다.
ACK Field (ACKnowledge Field)
한 비트의 ACK 슬롯과 하나의 ACK 델리미터('d')로 구성. 임의의 노드에서 올바른 메시지를 수신하게 되면 ACK 필드를 받는 순간 ACK 슬롯의 값을 'd'로 설정해 버스 상에서 계속 전송하게 된다.
EOF(End of Frame, 프레임종료)
7비트로 구성, 모두 'r' 즉'1'의 값. 메시지의 끝을 알리는 목적
5. 종단 저항
CAN통신을 할 경우 배선에 반드시 선로의 양단에 120옴의 종단 저항을 설정해준다.
실제 테스트 해본 결과 짧은 거리의 경우(1m이내)는 종단 저항을 삽입하지 않아도 통신은 가능했지만 실제 전장에서는 반드시 양단에 120옴씩 설정하는것으로 한다.
댓글