CAN-Bus

Question 1

Was ist ein CAN-Bus?

Answer 1

• gehört zu Feldbussen
• Arbeitet mit Multi-Master Prinzip, also gleichberechtigte Teilnehmer
• verwendet CSMA/CR für Buszuteilung
• Daten sind mit NRZ codiert
• verwendet CRC-Prüfsumme als Fehlererkennung
• Bus im Idle-Zustand auf rezessives Bit gesetzt (1)

Question 2

Wie ist die maximale Leitungslänge von CAN?

Answer 2

• ist abhängig von der Ausbreitungsgeschwindigkeit
• bei 1 Mbit/s 40m
• bei 500 kbit/s 100m
• bei 125 kbit/s 500m
• je länger die Leitung ist, desto mehr Zeit braucht das Signal von einem Ende zum anderen
• es reicht nicht, von einem Ende zum anderen zu kommen, das Signal muss lange genug anliegen, damit der Empfänger auch auf das Signal reagieren kann

Question 3

Was ist der Babbling Idiot?

Answer 3

• ein Bus-Teilnehmer mit hoher Priorisierung der defekt ist und deshalb dauerhaft sendet und aufgrund seiner hohen Priorität alle anderen Sender unterdrückt

Question 4

Welche Frames hat CAN?

Answer 4

1. Data-Frame
2. Remote-Frame
3. Error-Frame
4. Overload-Frame

Question 5

Was ist der Data-Frame?

Answer 5

• Aufgabe: Transport von Daten
  Besteht aus:
  1. Start of Frame = 1 dominantes Bit
  2. Arbitrierungsfeld = Identifier, Länge unterschiedlich (11 oder 29+2) + Remote Transmission Request
  3. Kontrollfeld (CTRL) = 6 Bit, Identifier Extension, reserved, Data Length Code -> Länge des Datenfeldes
  4. CRC = 15 Bit, Generatorpolynom, gefolgt von rezessivem Delimitier-Bit
  5. Bestätigungsfeld (ACK) = 2 Bit, bestehend aus rezessivem Ack-Delimiter
  6. End of Frame = 7 Bit rezessiv
  7. Intermission = 3 Bit, die aufeinanderfolgende Nachrichten trennt

Question 6

Was ist der Remote-Frame?

Answer 6

• Aufgabe: dient zur Anforderung von Data-Frames von einem anderen Teilnehmer
• hat das RTR-Bit (Remote Transmission Request) gesetzt
• Data Feld entspricht der Länge der Daten, die gesendet werden sollen -> darf nicht 0 sein

Question 7

Was ist der Error-Frame?

Answer 7

• Aufgabe: signalisiert allen Teilnehmern, einen erkannten Fehler in der Übertragung
• besteht aus Error Flag und Error Delimiter
• zwei Arten von Flags:
  1. Active Error Flag -> von einem Knoten der den Fehler entdeckt hat und Fehler Status error active hat
  2. Passive Error Flag -> von einem Knoten der den Fehler entdeckt hat und Fehler Status error passive hat

Question 8

Was ist der Overload-Frame?

Answer 8

• besteht aus Overload Flag und Overload Delimiter
• zwei Arten von Ursachen für Overloads
  1. voller Empfangspuffer beim Empfänger
  2. Erkennung eines dominanten Bits auf dem Bus währen einer Übertragungspause des eigenen Sendevorgangs

Question 9

Warum werden von Frames für Kontroll-Aufgaben oft 6 gleiche Bit in Folge verwendet?

Answer 9

• weil CAN nach 5 gleichen Bit ein Stuffing Bit einfügt

- dadurch kann eine Folge länger 5 als Steuer-Folge eingesetzt werden, da diese sonst nicht vorkommen kann

Question 10

Wie funktioniert der ACK-Slot der Data-Frames?

Answer 10

• wird gebraucht um den Erhalt der Nachricht zu bestätigen
• am Anfang rezessiv
• wird bei erfolgreichem Erhalt auf dominant gesetzt (erhalten und keine Fehler festgestellt)
• im Falle einer negativen Bestätigung (immer noch rezessiv) muss der fehlererkennende Knoten eine Error-Flag senden, damit der Sender den Fehler bemerkt