CAN Bus Nedir

Bina Otomasyonu Sistem Haberleşmeleri içerisinde,CAN Bus aynı zamanda Otomotiv sanayisinde kullanılan yegane haberleşme protokolüdür.CAN -Controller Area Network kelimelerinin kısaltmasıdır.CAn ilk olarak Robert Bosch tarafından 1980 lerin ortasında otomotiv uygulamalarında kullanılmak üzere yaratılmıştır.Robert Bosch'un temel yaklaşımı Otomobil de bir robust seri haberleşme sistemi yaratmak olmuştur.
Ana amaç otomobilleri daha güvenilir,yakıt sarfiyatı düşük,kablolama karmaşası olmayan araçlar haline getirmekti.İlk kullanımından bu yana CAN'in hem binek otolarında hem ticari araçlarda kullanımı popüler hale geldi.Öte yandan endüstriyel otomasyonda da kullanımı yaygınlaştı.Tıbbi cihazlar,test cihazları,mobil araç ve donanımların otomasyon networkünde günden güne artan bir oranda kullanılan bir protokoldür.

Bilindiği üzere ISO nun Açık Sistem Bağlantısı Modeli olan OSI 7 Layer Open System Interconnection standartı,7 Layer ( Katman) lı bir modeldir.
CAN bu referans modelin en alt iki Katmanını sağlar.Haberleşme ( Communication ) katmanı bilerek boş bırakılmıştır,Bosch CAN şartnamesi sistem tasarımcılarının çeşitli media hatları üzerinden adaptasyon ve optimizasyon yapmalarına serbestlik tanımaktadır.( Çift Bükümlü,Tek hat,opto izolasyon,RF,IR vb) bağlantı.Bu esneklik aynı zamanda karşılıklı işletim ( Interoperability ) merakını doğurabilir.
Bu merakı gidermek üzere,Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO) ve Otomotiv Mühendisleri Derneği (SAE) CAN için,-Medyadan Bağımsız Tanımlama-"Media Independent Definition" da dahil olmak üzere bazı protokoller geliştirdi.

ISO11898 Yüksek -Hız uygulamaları,
ISO11519 Düşük-Hız Uygulamaları, and
J1939 ( SAE 'den) Otobüs ve Kamyonlar için. Bütün bu protokoller 5V diferansiyel elektrik Bus ve fiziki bağlantıyı tanımlar.Geri kalan ISO/OSI Protokol yığınları sistem yazılımı geliştirenlere bırakılmıştır.

Higher Layer Protocols (HLPs) genel olarak OSI Referans Modelinin üst beş katmanını gerçekleştirmek için kullanılır.
HLP ler
1) Start-up prosedürünü,kullanılan bit hızları dahil standart hale getirir.

2) Adresleri ve mesaj tiplerini,mesaj paylaşan Düğümler (Node) arasında dağıtır.

3) Mesaj yapısına karar verir
4) sistem seviyesinde hata tutma yolu sağlar."error handling routine".

CAN PROTOKOLÜ TEMEL KURALLARI

CAN HABERLEŞME PROTOKOL'ü bir CSMA/CD protokolüdür. CSMA - Carrier Sense Multiple
Access. Anlamı Network üzerindeki her bir Node, Bus üzerinden bir mesaj iletmeden önce Bus 'ı bir "hareketsiz kaldığı periyod" boyunca izlemelidir. (Carrier
Sense). Bu hareketsiz periyod geçtikten sonra Bus üzerindeki her Node bir mesaj iletmede eşit fırsata sahiptir.(Multiple Access). CD ise Çarpışma Algılaması ( Collision Detection) dır. Eğer network üzerinde iki Node aynı anda ileti göndermeye başlarsa,node'lar bir "çarpışma -collision" algılayarak,gerekli tedbiri alacaktır.
CAN protokolünde,yıkıcı olmayan bir sayısal dönüşüm yöntemi kullanılır.(nondestructive bitwise arbitration method ).
Bunun anlamı,dönüşüm tamamlandıktan sonra dahi eğer çarpışma algılanmış ise mesaj kullanılır bir şekilde iletişim trafiğinde kalır.Bütün bu dönüştürme sürecinde,yüksek öncelikli mesajlarda bir bozulma yada gecikme oluşmaz.
Yıkıcı olmayan sayısal dönüşümü desteklemek için bir kaç şeye ihtiyaç duyulur.

Önce Lojik durum tanımlanmalıdır.Baskın (Dominant) yada Çekingen(Recessive)
İkinci olarak,ileti Node'u bus'ın lojik durumunu gözlemeli,ileti gönderen lojik durumun Bus üzerinde olduğunu görmelidir.
CAN , lojik bit sıfır "0" ise Baskın (Dominant),"1" ise Çekingen(Recessive) bit olarak tanımlar.

Dr MEHMET EYÜP KIZILOK
Phd.Msc.EE
BEMS Specialist