هل تستطيع أم لا؟ أو لماذا أحتاج إلى شبكة متحكم؟

كان علي أن أسأل نفسي هذا السؤال منذ حوالي عشر سنوات أو أكثر. كان العمل الذي يجب القيام به هو إعطاء حياة ثانية لغرفة التحكم. هذا شيء من هذا القبيل في الجدار بأكمله ، ويتألف من المصابيح الكهربائية ومفاتيح مع مفاتيح. أعتقد أنني لن أكون مخطئًا في افتراض أن الدروع كانت تفعل منذ ظهور المصابيح ، لأن المفاتيح بحلول ذلك الوقت ربما كانت معروفة بالفعل. والشوق إلى الجمال ، بشكل عام ، جاء إلى الناس من العصور القديمة البعيدة.

الآن سيفضل الكثير من لوحات العرض على الدروع. ولكن ما إذا كان سيكون هناك غالبية من عشاق العرض يعتمد على الكثير غير معروف لنا. ولكن الآن هذا ليس عن ذلك.

سيخبرني على الفور كل شخص يمكنه التحدث عن الأسلاك الكهربائية لمدة خمس دقائق أن الدرع يتكون من لوحات مسطحة يتم وضع المفاتيح والمصابيح عليها ، بالإضافة إلى صندوق به العديد من الأسلاك. بعد كل شيء ، لمبة المصباح بدون أسلاك مناسبة فقط لكسرها إما بغباء أو ، إذا خرجت بشكل خلاق وقمت بتشغيل خيالك ، ضعه في أكثر الأماكن استنارة في فمك واكتشف بسرعة مكان غرفة الطوارئ.

كان كل هذا ، مجموعة من الأسلاك تركت الصندوق إلى المفاتيح والمصابيح ، لم تكن سوى المصابيح صغيرة. على ما يبدو ، حفيدة المصباح الكهربائي الشهير إيليتش.

والآن ، أتذكر ، نظرت من النافذة ، وهناك القرن الحادي والعشرين. لذلك ، من الضروري أن تفعل كل شيء من جديد وبطريقة مختلفة. بدلا من المصابيح - المصابيح الاقتصادية. بدلا من الأسلاك - الأسلاك. بدلا من درج واحد - لذلك ، العديد من الأدراج الصغيرة ، وأجهزة التحكم ، وبالتالي.

اتضح أنه إذا كان بإمكان كل وحدة تحكم خدمة أربعة مصابيح LED ورقمين ، فسيبدو ذلك مثاليًا. أعني ، ليس مرعبا جدا. وإذا مرت حافلة الطاقة وحافلة المعلومات عبر جميع وحدات التحكم ، فهناك أربعة أسلاك فقط ، عندئذ ستظهر نعمة معينة. اتضح أيضا أن وحدات التحكم ستحتاج 104 قطعة. بطريقة ودية ، هنا سيكون من الضروري طرح مشكلة البائع المتجول وحلها. ثم ، ربما ، لو أن أجهزة التحكم قد أنفقت أقل. لكن الأمر لم يصل إلى الصالح.

بحلول ذلك الوقت كنت أعرف بالفعل ما يمكن أن يكون ومستوى احترامي لبوش أعلى بكثير من ذلك من طاهيا مطعم لائق أو ربة منزل مرتبة. وأنا متأكد أن مصنعي سيارات BMW ذهبوا لزيارة مهندسي بوش.

شبكة منطقة المراقب المالي ، كما يقول الأجانب ، في رأيي ، كحل تقني ، نشأت عن الرغبة في فعل شيء ما ، أخيرًا ، جيدًا. لن أخفي ، فلن تشعر بكل سحر نتائج عمل المهندسين على الفور عندما تتقن مجلدين من المعيار ، ولكن بعد ذلك بكثير. عندما تتحدث إلى شهود العيان ، قم بمقابلة الشهود. يوجد الآن المزيد من وحدات التخزين ، ولكن ربما يمكنك البدء فورًا من المجلد الثالث ، لأنه يسمى الآن CAN_FD. ومع ذلك ، اسمحوا لي أن تستمر.

حتى قبل التصادم مع الدرع ، اضطررت إلى مواجهة قرارات هندسية لأشخاص آخرين حول استخدام CAN ، وكذلك ارتكاب أخطائي. تظهر الأخطاء عادةً بين إرشادات القراءة ودراسة الأوصاف. حسنًا ، هذه المرة الثانية فقط التي تبدو فيها أشعل النار.

الآن بضعة آلاف من الكلمات للقارئ ، الذي يتسامح مع المهووسين ولا يعتبرهم أعداء.

يمكن تثبيت CAN حيث عملت RS485 مسبقًا على كبل زوج ملتوي. الزوج الملتوي ليس شرطًا لا غنى عنه ، إنه ببساطة مناسب للمقارنة. باستخدام كبل زوج ملتوي ، عبر CAN ، وكذلك عبر RS485 ، يمكنك إرسال رسائل من وحدة تحكم التحكم إلى العبد وتلقي استجابة. التشابه لافت للنظر ، ولكن دعونا نركز بشكل أفضل على الاختلافات. قد تحمل بعض الاختلافات علامة الطرح لبعض القراء. لكنني أنصحهم ألا ينزعجوا ، لكن أن يتذكروا قانون لومونوسوف.

بفضل التنظيم المتزامن للبروتوكول ، يتم تطبيق دقة التصادم على الناقل في الأجهزة ، أثناء التنقل ، إذا جاز التعبير. ويلاحظ أدناه ما الذي يؤدي إليه هذا وما يعطيه المهندس الذي لا يهدأ.

يمكنك تلقي رسالة دون طلب.
لا حاجة للانتظار حتى تكون الإجابة جاهزة ، يمكنك سؤال شخص آخر في هذا الوقت.
يمكن لوحدة تحكم الرقيق أيضًا أن تسأل وتحصل على إجابة.
نظرًا للتشغيل المتزامن ، يتناسب طول ناقل CAN معاكسًا لسرعة النقل أو شيء من هذا القبيل.
الحد الأقصى للسرعة هو 1 ميجا بايت (10 - في الطريق).
يعلم المرسل أن الرسالة لم يتم تشويهها أثناء الإرسال مباشرة بعد آخر جزء منها. بتعبير أدق ، كل شخص في الحافلة يعرف هذا.
إذا تم تشويه الرسالة لأحد ، فإن المحاولة لا تحسب من قبل الجميع.
إذا تم إرسال الرسالة إلى الحافلة ، فلن يستلم المشتركها إلا بشرط أن يتم كسرها.
يجب ألا يتجاوز عدد وحدات التحكم في الحافلة 127.

الرسائل محدودة في الطول. وهي تتألف من معرف ومؤشر طول بالبايت وكتلة بيانات ، مع عدد البايتات بالضبط كما هو محدد. يوجد عدد قليل من وحدات الخدمة الإضافية ، ولكن لنظل صامتًا حيالها ، حيث يجب أن تكون الخدمة غير مزعجة. قد يكون حجم المعرف 11 أو 29 بت. يمكن أن تحتوي كتلة البيانات على 0 إلى 8 بايت (64 - في الطريق).

للحصول على تفاصيل ، سأقدم بعض الأرقام. إذا كنت ترغب في العمل بسرعة 1Mbaud ، فيجب ألا يزيد طول الحافلة عن 35 مترًا (يفضل البعض 40 ، أي أكثر سخونة). إذا كنت بحاجة إلى نقل شيء ما على مسافة 8 كم ، فيجب ألا تتجاوز السرعة 5 كيلو بايت. بالمناسبة ، يحق للقارئ أن يسأل لماذا kilobod ، وليس kilobit؟ لأنه ليس كل البودس تصبح بت. شيء من هذا القبيل.

كيف يمكنني التخلص من كل هذه المكونات السرية؟ أولئك الذين يرون لعبة النرد في كل شيء سوف يتذكرون على الفور أن هناك شيء رائع مثل CANopen والعديد من التوليفات والاختصارات الأكثر جمالا وليس هناك شيء لإعادة اختراع العجلة. لذلك غالباً ما أريد الإجابة: "ألا تبدو تلك البيضة المقلية من بيضتين ، والتي يطهوها الكثيرون لأنفسهم لتناول الإفطار ، مثل دراجة؟ لماذا لا تذهب إلى خدمة الطعام وتأخذ عجة؟ " لكن من الأفضل أن أظل صامتاً وأستمر في أن أكون مشتتًا من الجمهور.

في تلك الأيام ، عندما لم يتم اختراع معرّفات 29 بت ، لم يكن هناك سوى 11 بت. بدأ البعض في استخدامه لحشر اسم (رقم) لنوع البيانات المطلوب هناك. البعض الآخر يستخدم كعنوان لوحدة التحكم التي يتم الوصول إليها. كلاهما منطقي. على سبيل المثال ، قد تسأل هذا:

• وتعطينا ، يا عزيزي ، شاتو من السنة الثالثة عشرة في لتر من ورق التغليف.

أو هكذا:

• لف لي ، من فضلك ، ما هو مخفي في الجرف السفلي على اليمين.
  بالمناسبة ، في CAN ، قد يعمل هذا التصميم أيضًا:

  
  

• كذب على الجميع! ويمكنك وضع كل شيء بسرعة من الرفوف في حقيبتي.
  ولكن هذا التصميم لا يستخدم غالبًا لأنه بعد الانتظار لفترة من الوقت.
  انتظر حتى تصطف جميع الإجابات واحدة تلو الأخرى ومتاحة لوحدة التحكم التي تطلب. لقد تركنا الفيلم بالفعل ، إذا كان ذلك.
  في حالتي ، سأكون سعيدًا مع متغير المعرّف كعنوان. من 11 بت ، كانت هناك حاجة إلى 7 بت ، وبقي 4 أخرى لجعل بعض الرسائل أكثر إلحاحًا من غيرها ، وكذلك تمييز بعض وحدات التحكم على أنها الرسائل الرئيسية.
  تم ترحيل بعض الإزعاج هنا من RS485 ، أي أنه يجب تعيين العناوين يدويًا على كل وحدة تحكم. ثم تحقق وإعادة التثبيت. وربما ارجع إلى الخطوة السابقة وكرر.
  لحسن الحظ ، بحلول ذلك الوقت كانت هناك بالفعل ظروفان.

  
  

أولاً ، لقد ظهر معرف 29 بت بالفعل. والثاني هو أن العديد من الشركات المصنعة للميكروكونترولر بدأت في النظر في حالة أن كل شريحة لها رقم فريد وطويل إلى حد ما كشكل جيد.

الآن ، في معرّف طويل ، يمكن تخصيص 24 بت بأمان لعنوان فريد. بقي 5 آخرين ، لضمان اختلاف القطارات في الإلحاح والاتجاه (هناك ، الظهر) ، وجود سيارة مطعم وسيارات مع زيادة الراحة.

إذا توقفت عن العبث وتصبح جادًا ، فاتصل بوحدات التحكم التابعة ، وبقية رؤساء الشركات ، فيمكنك إنشاء جدول. سوف تظهر بعد ذلك بقليل.

أكثر قليلا عن معالجة. يأخذ رقم الرقاقة الفريد ، كقاعدة عامة ، عددًا من البتات يزيد عن 24 ، على سبيل المثال ، 96 مع STM32FXXX. لذلك ، تحتاج إلى الحصول على 24 من أصل 96. اخترت عملية XOR. يمكنك اختيار شيء آخر ، ولكن تبقى مشكلة صغيرة. هذه هي تطابقات العناوين بعد التخفيض.

احتمال هذه المشكلة صغير للغاية ، لكنه كذلك. إنه قابل للحل ، لكنه يضيف العمل إلى المثبتين. هنا يجب أن نتذكر أن رسائل CAN قد لا تحتوي على بيانات على الإطلاق. هذا مفيد لنا عند اتخاذ القرار. وهو يتألف من الإجراءات التالية.

يرسل جهاز التحكم المسيطر (رئيسه) طلب بث يجب أن يستجيب له جميع الوكلاء (هذا طلب ذو عنوان صفري). لن تفسد رسائل الرد التي يبلغ طولها صفر من البيانات والعناوين المتطابقة بعضها البعض ، ولكنها ستصل إلى الرئيس في صورة واحدة.

الآن يبقى لحساب عدد الإجابات التي وردت وعدد ينبغي أن يكون. إذا تزامن هذان الرقمان ، فسيكون كل شيء على ما يرام. إذا كان هناك عدد أقل من الإجابات عن أجهزة التحكم ، فهناك مصادفة في العناوين وهناك عمل من أجل الضباط. وإذا كانت هناك إجابات أكثر من وحدات التحكم ، فأنت بحاجة إلى التفكير في أطروحة ، لأنك على وشك الاكتشاف.

إذا كان التغيير في طول الرسالة يعتبر بعض التباين في معناه ، فيمكنك الحصول على ميزات إضافية ، والتي سأخبرك عنها لاحقًا ما إذا كانت والدتي لا تتصل بالأكل.

نقطة أخرى مهمة هي أنه إذا استخدمت معرفات قصيرة وطويلة في نفس الوقت ، يمكنك الحصول على ، على سبيل المثال ، عنونة جماعية أو طلبات بث جزئي. لكننا لن نذهب عميقا بعد.

دعنا نعود إلى ترميز المعرف.

لأغراض المعالجة ، يتم تخصيص 24 بت في المعرف الموسّع ، وستة في المعرف القياسي. يتم بث عنوان بقيمة 0x000000 للمعرف الموسّع. بالنسبة إلى المعرف القياسي ، يعتبر العنوان الفارغ (به 6 بتات) أيضًا مذكورًا. تسمى البتات الخمسة (العليا) في المعرفات الطويلة والقصيرة بالرأس ، وتؤثر على معنى الرسالة وتتم الإشارة إليها بحروف NVADR:

بالطبع ، بالنسبة لوحة التحكم ، كان من الضروري تنفيذ جزء فقط من هذا المخطط. في المشروع الأول الذي يحتوي على درع (أو على الدرع ، ما مدى صواب؟) تم استخدام رقائق اللحاء من NXP ، وفي المشروعات التالية (كانت هناك بعض) تم استخدام M0 من STMicroelectronics بالفعل.

بضع كلمات عن استخدام معرفات قصيرة. تلك البتات الستة المخصصة للعنونة لا تتناول وحدة التحكم ، ولكن المجموعة. في البداية ، هذه المجموعة بها صفر للجميع. بعد ذلك ، يتم تكوين الوكلاء ، وبعد ذلك يصبح بعضهم أو جميعهم أعضاء في مجموعتهم. الآن طلب إلى المجموعة ، نحصل على ردود هؤلاء الوكلاء الذين جمعناهم في هذه المجموعة.

الآن ، قليلاً حول ما يتم إضافته إذا قمت بتفسير الرسائل بأطوال مختلفة للبيانات بطريقة مختلفة. على سبيل المثال ، يساعد الاستعلام ذي الطول الصفري كثيرًا عند تصحيح الأخطاء ، كما ذكر أعلاه. يخدم الطلب الذي يبلغ طوله 3 المساحة المتغيرة 16384. البايت الذي يبلغ طوله 4 يفعل نفس الشيء ، ولكنه مخصص لعامل بوابة يخدم ناقل CAN من المستوى الثاني. يمكن أن تتكون هذه الحافلة من عميل واحد أو اثنين ، ولكن على بعد بضعة كيلومترات.

استعلامات بطول 5 و 6 ، بالمثل ، مخصصة لمسافة متغيرات ثنائية البايت من الحجم 4194304. لا يتم استخدام اثنين من وحدات البت لمعالجة. بت واحد يتحكم في القراءة والكتابة. إشارات أخرى خطأ.

بعد ذلك ، تخدم 7 و 8 أربع كلمات بايت. هناك أيضا 4،194304.

هذه المساحات شائعة بين جميع الوكلاء. كل واحد منهم ، اعتمادا على الغرض ، يستخدم فقط شريحة من مساحة المتغيرات. يتم عرض وحدة التحكم لقياس درجة الحرارة عند نقطتين في الصورة. هذا هو لتصحيح الأخطاء والاختبار.

يتم توصيل وحدات التحكم بكابل مسطح لمدة 6 النوى. تستخدم المزدوج للغذاء. رقاقة العشرين هو STM32F042.

على الجانب الآخر ، يوجد MAX3051 ، وهو سائق CAN في الحزمة SOT23-8.
حسنا ، أمي تدعو لتناول الطعام.