Présentation
Auteur(s)
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Ahmed RACHID : Professeur des Universités, université de Picardie Jules-Verne
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Frédéric COLLET : Professeur agrégé, université de Picardie Jules-Verne
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Lire l’articleINTRODUCTION
La mise en œuvre d’un bus de communication favorise l’approche modulaire dans la conception d’une architecture informatique. Dans un système réparti, l’allocation de tâches permet une parallélisation et, par suite, facilite l’étude et permet une réduction des coûts de développement. Par ailleurs, dès lors que le bus est normalisé, on s’oriente vers des composants universels qui sont très bon marché dans le cas du bus CAN (Controller Area Network)
Le CAN est un système de communication, en temps réel, par liaison série conçu pour relier des composants intelligents ainsi que des capteurs et des actionneurs dans une machine ou un procédé.
Initialement conçu par et pour l’industrie automobile (Robert BOSCH Gmbh, 1983) pour répondre aux besoins de communication interne dans les automobiles : multiplexage de commandes électriques, fiabilité, diagnostic, compatibilité électromagnétique, commandes d’organes (suspension, frein, contrôle moteur), le CAN s’est rapidement imposé dans de très nombreux domaines de l’industrie.
Cet article présente les éléments de base du CAN : caractéristiques, protocole, circuits spécifiques, logiciels dédiés. Sans être la solution à tous les problèmes de communication industriels, le bus CAN mérite une attention particulière et devient incontournable dans de nombreuses applications car il est bien adapté aux besoins de flexibilité, de maintenabilité, de fiabilité, de facilité d’utilisation, de robustesse aux environnements hostiles, de rentabilité économique.
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VERSIONS
- Version courante de janv. 2020 par Ahmed RACHID, Frédéric COLLET
DOI (Digital Object Identifier)
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Outils pour le bus CANArticle inclus dans l'offre
"Automatique et ingénierie système"
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4. Aspect matériel du bus CAN
4.1 Généralités
Le CAN est un système très ouvert en ce sens que plusieurs produits issus de différents fabricants peuvent cohabiter sur le même réseau. Les composants CAN peuvent être classés en plusieurs catégories :
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contrôleur CAN « Stand Alone » : composant assurant la gestion du protocole CAN destiné à s’interfacer avec un système programmable de type microcontrôleur ;
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microcontrôleur « Single Chip Solution » : il s’agit d’un microcontrôleur intégrant (fondu) avec un contrôleur CAN ;
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SLIO (Serial Link Input/Output) : composant autonome intégrant un contrôleur CAN, prévu pour des entrées/sorties déportées, et conçu pour réaliser des fonctions de contrôle à distance de capteurs et d’actionneurs ;
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« Gate array » ou prédiffusé : il s’agit de circuits intégrés sur mesure incorporant un contrôleur CAN.
Actuellement de nombreux circuits intégrés supportant le protocole CAN sont disponibles sur le marché (tableaux 5, 6 et 7).
La figure 8 représente le schéma synoptique de certains microcontrôleurs qui prennent en charge la transmission d’un signal ou sa réception grâce au module « Transceivers » et gèrent tout le protocole CAN à l’aide du contrôleur intégré « Protocol handler ». Ce dernier communique avec le microcontrôleur qui se charge de la couche applicative. Pour assurer un environnement Temps réel aux applications évoluant sur ce type de microcontrôleurs, un transfert DMA (Direct Memory Access ) y est implanté.
Le gestionnaire du protocole (Protocol handler) est l’exemple type du circuit d’interfaçage entre un microcontrôleur avec le bus CAN (hormis le driver de ligne). Sa fonction consiste à gérer les couches dites de « Communication » et « Physique » du protocole du bus CAN en tant que « Stand Alone Controller ». Dans ce cas de figure, le microcontrôleur externe a pour mission d’assurer la couche « applicative » de l’ensemble. Pour se connecter aux différents médias de transmission (dans la couche...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOSCH - CAN Specifications. - Version 2.0.
-
(2) - PARET (D.) - Le bus CAN. Controller Area Network. De la théorie à la pratique. - Dunod, ISBN 2-10-003164-3.
-
(3) - LAWRENZ (W.) - CAN System Engineering. From Theory to Practical Applications. - Springer.
-
(4) - * -
-
(5) - PARET (D.) - Le bus CAN. – Application. - Dunod. ISBN 2-10-003659-9.
NORMES
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à basse vitesse – Partie 1 : Généralités et définitions (Ed. 1, 5 p., B) - ISO 11519-1 - 1994
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à basse vitesse – Partie 2 : Réseau local à commande à basse vitesse (CAN) (Ed. 2). - ISO/AWI 11519-2 -
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à vitesse basse – Partie 2 : gestionnaire de réseau de communication à faible vitesse (CAN). Amendement 1. Uniquement en version anglaise. (ISO11519/2A) - ISO 11519/2 AMDT 1 - 04-95
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à basse vitesse – Partie 3 : Réseau local de véhicule (VAN) (disponible en anglais seulement). - ISO 11519-3 - 1994
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à vitesse basse – Partie 4 : Interface de réseaux de communication de données de classe B. - ISO/CD 11519-4 -
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Tracteurs et machines agricoles et forestiers – Réseaux de commande et de communication...
1 Constructeurs et fournisseurs
HAUT DE PAGE
http://www.mot-sps.com/csic/techdata/refman/can2spec.pdf : la Version 2.0 des spécifications du bus CAN par la société Bosch (à partir duquel le document 11898 de l’ISO a été rédigé) peut être téléchargé à cette adresse.
http://developer.intel.com/design/auto/can/ : ce site Intel présente des systèmes CAN et des composants pour des applications sur véhicules.
http://www.odva.org/ : site de ODVA (Open DeviceNet Vendor Association). DeviceNet est une couche d’application CAN développée par Rockwell/Allen-Bradley.
http://www.honeywell.com/sensing/ : ce site de Honeywell donne des détails concernant le système « Smart Distributed Systems » (SDS), couche d’application CAN, développé par cette société.
http://www.tno.nl/m3s/ : site présentant l’introduction du CAN dans les fauteuils roulants électriques pour handicapés.
http://www.steinhoff.de/ : société spécialisée dans les logiciels temps-réel et les bus de terrain. Elle propose le système DACHS : Distributed Automation...
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![Écoutez notre podcast Cogitons Sciences : Clément Thivin, un ingénieur pas bateau [Des ingénieurs qui cassent la routine #3]](https://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/wp-content/uploads/2022/04/visuel-Article-actu-Podcast-12-ok-2.png)
