PRESENTATION du bus CAN CAN (Controller Area Network) est un bus de communication série.
Son architecture générale ainsi que les couches liaison de données et physiques sont définies par les normes ISO 11519-1 pour les débits jusqu'à 125 kbit/s (CAN basse vitesse) et ISO 11898 pour les débits jusqu'à 1Mbit/s (CAN haute vitesse). Elles définissent la transmission d'informations entre les différents types de modules électroniques embarqués à bord des véhicules routiers : commandes de phares, capteurs, calculateurs d'injection, tableau de bord... Elaboré par la société Robert BOSH GmbH, puis normalisé, CAN rallie les principaux représentants de l'industrie automobile allemande, constructeurs et fabricants d'équipements électroniques.
L'architecture CAN est conforme au modèle de référence pour l'interconnexion des systèmes ouverts (OSI) de l'ISO en ce qui concerne la décomposition en couches. Elle propose des services de transferts de données et de demandes de transmission distante sans connexion et acquittés. Tous les échanges sont réalisés en diffusion. Les données échangées sont identifiées par une adresse logique, l'identificateur, qui détermine la priorité des messages lors de transmissions simultanées. Dans ce cas, l'ordre d'accès au bus est réalisé par un mécanisme d'arbitrage bit à bit. A partir de sa version 2.0, la norme définit dans sa partie A le format des trames CAN utilisant un identificateur standard codé sur 11 bits et dans sa partie B le format des trames CAN utilisant un identificateur étendu codé sur 29 bits.
CAN est un protocole multi-maîtres qui utilise comme support de transmission une paire blindée ou non blindée. Les stations sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'un bus série équipé de terminateurs de lignes. Les interfaces physiques sont de type différentiel en mode tension, proche du principe de la liaison RS485. Le codage utilisé est de type NRZ avec bits de stuffing. Les messages peuvent transporter jusqu'à 8 octets de données utiles.
La méthode d'accès proposée par la norme est de type aléatoire (CSMA/CD) avec détection de collisions et arbitrage bit à bit, non destructif pour le message le plus prioritaire. La notion de priorité de message est inhérente au principe d'accès. La norme établit une distinction entre les erreurs temporaires et les erreurs permanentes sur le bus. Elle préconise une déconnexion logique automatique des modules en erreur. L'émission automatique de trames de surcharges par les modules saturés assure la gestion du contrôle de flux. Les fondeurs de silicium comme PHILIPS, INTEL, NEC, SIEMENS proposent aujourd'hui des composants et des contrôleurs de protocole CAN. La disponibilité d'outils d'accompagnement tels que des analyseurs de réseau, des simulateurs de modules, de générateurs d'erreurs, facilitent le développement et la mise en œuvre des applications basées sur CAN.
CAN est pensé et réalisé pour répondre à des impératifs de robustesse, de fiabilité, de simplicité et d'économie liés aux productions de masse de l'industrie automobile. CAN possède donc toutes les qualités pour séduire tout industriel et constructeur, soucieux de retrouver dans ses installations ou ses équipements, la fiabilité, la robustesse et le faible coût d'un système de communication normalisé et éprouvé. Il se prête tout particulièrement au monde des systèmes de contrôle et de commande temps réel où les besoins de réseaux de terrain se font sentir. Le CIA (CAN in Automation), créé sur l'initiative des fournisseurs et utilisateurs allemands, est un club chargé de promouvoir le transfert d'une technologie automobile vers le monde industriel (bus de terrain). Des couches application (niveau 7 du modèle OSI) orientées systèmes d'automatismes industriels et s'appuyant sur le CAN sont proposées aujourd'hui : DeviceNet (Allen Bradley), SDS (Honeywell), CAL (PHILIPS et CIA)...
Principales caractéristiques du bus CAN :
Interconnexions possibles du bus CAN :
