CAN (Controller Area Network) - 7

STATI DI ERRORE

Gli errori rilevati sono resi pubblici a tutti gli altri nodi attraverso il frame di errore. La trasmissione di un messaggio corrotto e' interrotto, e il frame è ripetuto non appena il messaggio può vincere di nuovo arbitrato sulla rete. Ogni nodo può essere in uno dei tre stati di errore: attivo, passivo e Bus-Off.

Errore attivo

Un nodo entra nella stato di errore quando sia il contatore di errore di trasmissione  (TCE) e sia il contatore di errori in ricezione (REC) sono al di sotto 128. Lo stato  di errore attivo è la modalità operativa normale checonsente di trasmettere e ricevere senza restrizioni. Un nodo, nello stato di errore attivo,  può quindi prendere parte attiva nella comunicazione di bus, compreso l'invio di un flag di errore attivo che consiste in sei bit dominanti consecutivi. Il flag di errore viola la regola di bit stuff e comportando l'invio da parte di tutti gli altri nodi di un flag di errore, chiamato Error Echo Flag. 

Stato di Errore Passivo

Un nodo entra nello stato di errore passivo quando sia il contatore d'errore di trasmissione o di ricezione supera il valore di 127. Nodi nello stato di errori passivi non sono autorizzati a trasmettere flag di errori attivi sul bus, ma invece possono trasmettere il flag di errori passivo che consiste in sei bit recessivi. Se il nodo nello stato di errore passivo è attualmente l'unico trasmettitore sul bus allora il flag di errore passivo violerà la regola si stuff e i nodi riceventi risponderanno con il loro flag di errore (sia attivo o passive a seconda del loro stato di errore. Se il nodo in errore passivo in questione non è l'unico trasmettitore (vale a dire durante l'arbitrato) o è un ricevitore, quindi il flag di errore non avrà alcun effetto sul bus a causa della natura recessiva dei suoi bit. Quando un nodo in errore passivo trasmette e rileva un bit 'dominante', deve vedere il bus come inattivo per tempo pari a otto biti dopo un intervallo prima di riconoscere l'autobus come disponibili. Dopo questo tempo, esso tenterà di ritrasmettere.

Stato di Bus-Off

Un nodo va nello stato di Bus-Off quando il contatore di errori di trasmissione è superiore a 255 (gli errori di ricezione non possono portare un nodo nello stato di Bus-Off). In questo stato, il nodo non può inviare o ricevere messaggi, riconoscere messaggi o trasmettere frame di errore di qualsiasi tipo. Cosi si e' ottenuto il confinamento di fallimento. Vi è un sequenza di recupero del bus definito dal protocollo CAN, che permette ad un nodo, che è in Bus-Off, di recuperare e di tornare nello stato di Errore-Active, cominciando a trasmettere di nuovo se la condizione di guasto viene rimossa.

CONCLUSIONI

Il protocollo CAN è stato ottimizzato per i sistemi che devono trasmettere e ricevere relativamente piccole quantità di informazioni (rispetto a Ethernet o USB, che hanno lo scopo di spostare blocchi di dati molto più grandi) in maniera affidabile a uno o tutti i nodi della rete. La funzionalità CSMA / CD permette ogni nodo di avere pari opportunità di accesso al bus, e permette un buon trattamento delle collisioni. Dal momento che e' un protocollo basato sui messaggi e non sull'indirizzamento, tutti i nodi connessi al bus ricevono tutti i messaggi e riconoscono ogni messaggio, indipendentemente dal fatto che siano dati importanti o meno. Questo permette al bus di operare nella modalità nodo-a-nodo con formati di messaggio multicast senza dover inviare diversi tipi di messaggi. La trasmissione dei messaggi, veloce e robusta con il confinamento del fallimento è anche un grande valore aggiunto per il CAN perché i nodi difettosi sono automaticamente esclusi dal bus non permettendo a qualsiasi nodo di interrompere la rete. Questo garantisce effettivamente che la larghezza di banda sara’ sempre disponibile per i messaggi critici che circolano in rete. Con tutti questi vantaggi realizzati nel protocollo CAN e il suo slancio nel mondo automobilistico, altri mercati cominceranno a vedere ed implementar il CAN nei loro sistemi.