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Trabalho de Concluso de Curso
Trabalho de Concluso de CursoO Protocolo CAN e suas Aplicaes
UFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
Aluno: Felipe Sousa Silva MendesOrientador: Luciano Coutinho GomesIntroduoObjetivos do Estudo
ConceituaoAplicaesMostrar um Projeto de Rede
O que um Protocolo?
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O Protocolo CAN e suas AplicaesIntroduoCSMA/CD
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O Protocolo CAN e suas AplicaesIntroduoJustificativa do Tema
Grande PotencialAssunto RecenteMultidisciplinaridade
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoCaractersticas Principais do CAN:
Serial SncronoMulti-mestreMensagens MulticastNRZ (Non Return to Zero)Taxa de Transmisso x Comprimento do BarramentoUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
Taxa Kbits/sDistncia Mxima (m)100040500130250270125530100620501300203300106700510000Taxa de transmisso x DistnciaO Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoFormato das Mensagens
Endereamento Orientado ao Contedo2.0 A Standard2.0 B Estendido
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimento2.0 A Standard
SOF Incio do QuadroIdentificador Quanto maior a prioridade, menor o valor.RTR Bit dominante quando requisita dados.IDE Dominante quando Identificador de tamanho normal.R0 Reservado.DLC Total de Bits de dados.Data At 64 Bytes de dados.CRC Teste de Redundncia Cclica.ACK Valida a mensagem.EOF Final do quadro.IFS Tempo do controlador para disponibilizar o dado para aplicao.UFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimento2.0 B Estendido
SRR Substitui o RTR convencional.IDE Indica a extenso do Identificador com mais de 18 bits.R1 Bit reservado adicional
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoDesvantagem do formato 2.0 B
Tempo de latncia do barramento.Requer maior largura de banda (20%).Desempenho do detector de erros pior.UFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoRemote FramePedido de informao de um ou vrios dispositivosNo possui campo de DADOS
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoO protocolo CAN e as camadas OSI
O CAN define apenas 3 camadas do modelo OSIUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoNvel FsicoDominncia de Bit Diferena de tenso entre CAN_H e CAN_LResistor Pull-up mantm o estado recessivoBit recessivo (1) e bit dominante (0)Quando a interface deseja gerar um bit dominante, ela fora o nvel eltrico do fio CAN_H para aproximadamente 3,5 volts e fora o fio CAN_L para aproximadamente 1,5 voltsUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoNvel FsicoEscrita do Bit dominante na rede sobrescreve o recessivoInduo de rudo num fio, tambm induz no outro, resultando na mesma ddp
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoNvel de Enlace
Confinamento de falhaDeteco e sinalizao de erroConfirmaoArbitragemEnquadramento da mensagem (framing)Taxa de transferncia e temporizaoUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoSistema de Arbitragem
Mensagem mais importante tenha prioridadeUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoDeteco de Erros
Nvel de BitNvel de MensagemNvel FsicoUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoNvel de BitBit MonitoringEscreve um bit dominante e l o barramento.Bit Stuffing6 Bits consecutivos iguaisUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoNvel de Mensagem
CRC Cyclic Redundancy ChecksCalcula um valor em funo dos bits da mensagemReceptores recalculam e verificam se igual ao enviadoFrame CheckReceptores analisam bits padres da mensagemACKReceptor envia uma mensagem resposta ao transmissor (bit dominante no campo ACK)
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoNvel Fsico
Se algo ocorre nos fios CAN_H ou CAN_L, a rede continua operando em um tipo de modo de segurana
Curto ou ruptura dos fiosUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoSincronizao
Sincronizao DuraDentro de cada controlador em modo de recepo (detectada uma transio recessivo -> dominante)
Re-sincronizaoAumenta ou diminui o tempo de bitDepende de onde ocorre a transioUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoTransio TardiaTransio Precoce
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoAplicaes do Barramento CAN
AutomotivaIndustrialComercialMdicaResidencialAgrcolaUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoAplicaes do Barramento CAN
MdicasControle de equipamentos cirrgicosRaios XSuporte de VidaAeroespaciaisSatlite AAUSAT IIUtilizado e padronizado posteriormente pela NASA
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoAplicaes do Barramento CAN
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoElementos que integram o barramento CAN de dadosControlador CANTransceptor CANElemento final do barramentoCabos do barramento de dadosConectores CANDSUB de 9 plos, proposto pela CiA.Mini-C de 5 plos, usado pelo DeviceNet e pelo SDS.Conector alemo de 6 plos, proposto pelo CANHUG.
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoProjetar e Implementar uma rede de comunicao de dadosArquitetura da Rede
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoLer entradas digitais;Empacotar estes dados no formato determinado pelo CAN;Transmitir os dados pela rede CAN;Receber os dados da outra ECU pela rede CAN;Processar os dados, comandando as sadas necessrias;
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoAnlise Normativa
SAE J1939: Aplicaes automotivas.DIN 9684 LBS: Aplicaes agrcolas.ISO 11783: Aplicaes agrcolas.
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoDicionrio de DadosRelaciona mensagens existentes nesta aplicao (seus identificadores e dados) e as ECUs responsveis por sua transmisso e recepo.
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoProjeto de Hardware
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoProjeto de Hardware
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoProjeto de SoftwareMonitor: Gravado na memria EPROM, executado toda vez que a ECU reinicializada. Possibilita a gravao e operao do programa principal da ECU em sua memria RAM.Principal: responsvel pela leitura e processamento das entradas, ativao das sadas, controle da linha de comunicao serial RS232 e da linha de comunicao CAN Bus.UFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia Eltrica
O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoProjeto de Software
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O Protocolo CAN e suas AplicaesDesenvolvimentoMontagem da Rede CAN
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O Protocolo CAN e suas AplicaesConclusoVantagens do Protocolo
Velocidade de transfernciaConfiabilidade
Dificuldades do trabalho
Informaes confidenciais em algumas reas
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O Protocolo CAN e suas AplicaesConclusoTrabalhos Futuros
Execuo do projeto de hardwareUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia EltricaUFU Universidade Federal de UberlndiaFEELT - Faculdade de Engenharia EltricaMuito Obrigado!
O Protocolo CAN e suas Aplicaes