Technik

Elmos löst die technischen Herausforderungen mit neuen funktionalen Blöcken in der monolithisch integrierten Schaltung des Transceiver-Bausteins:

Takterzeugung
Im Partial Network Modus muss der Transceiver in der Lage sein, CAN-Botschaften, die auf dem Datenbus anliegen, zu empfangen. Für eine bitgenaue Auswertung der CAN-Botschaft ist eine Abtastung des physikalischen analogen Empfangssignals derart zu gewährleisten, dass die Bit-Timing-Anforderungen des CAN-Protokolls erfüllt sind. Die dafür theoretisch notwendige Genauigkeit des lokalen Oszillator-Taktes eines CAN-Knotens vernachlässigt praxisrelevante Effekte wie beispielsweise unterschiedliche Signallaufzeiten bei gleichzeitig sendenden Steuergeräten (Arbitrierung) und Überschwinger (Ringing) des Bussignals beim Pegelwechsel. Für eine zuverlässige CAN-Kommunikation ist deshalb eine höhere Genauigkeit des Oszillators über den theoretischen Wert hinaus unabdingbar. Da der Einsatz eines externen Quarzbaustein aus Kostengründen ausscheidet, muss der teilnetzfähige Transceiver über eine eigene On-Chip Takterzeugung mit hinreichend kleiner Oszillatortoleranz bei gleichzeitig geringer Stromaufnahme verfügen. Dies stellt die wesentliche Hürde für die praktische Umsetzung dar.

Auswertung der CAN-Botschaft
Für eine Auswertung der empfangenen CAN-Botschaft muss die Logik des Transceivers so erweitert werden, dass komplette CAN-Datenrahmen, bestehend aus einem 11 Bit (standard) oder 29 Bit (erweitertem) Identifier und bis zu 64 Bit Nutzdaten, dekodiert werden können.

SPI-kompatible Schnittstelle
Für die Konfiguration und Steuerung des Transceiver-Bausteins wird eine SPI-kompatible (Serial Peripheral Interface) Schnittstelle zwischen Mikrocontroller und Transceiver verwendet. Diese wird genutzt für

1. das Ablegen und Auslesen der individuellen Weckbotschaft,
2. die Konfiguration von Parametern wie bspw. für das Bit-Timing,
3. die Steuerung der Zustände bzw. der Zustandswechsel des Transceivers sowie
4. das Auslesen von Diagnoseregistern.

Darüber hinaus ist sicherzustellen, dass High-Speed-CAN-Transceiver für Teilnetzbetrieb abwärtskompatibel zu herkömmlichen CAN-Transceivern nach ISO 11898-5 sind, und dass beide Transceiver-Typen gemeinsam in einem Netzwerk betrieben werden können (Interoperabilität).