CAN-siin (Controller Area Network) on laialdaselt kasutatav jadasideprotokoll, mis sobib eriti hästi autotööstuse ja tööstuse automatiseerimise sektorites. CAN-siinil olevaid sõnumitüüpe saab laias laastus liigitada järgmiselt, kusjuures igal tüübil on oma konkreetne eesmärk ja vorming.
I. Andmeraam
Andmeraam on CAN siini kõige elementaarsem sõnumitüüp ja seda kasutatakse andmete edastamiseks sõlmede vahel. Andmeraam koosneb mitmest segmendist, sealhulgas kaadri algus, vahekohtuväli, juhtväli, andmeväli, CRC väli, ACK väli ja kaadri lõpp.
1. Kaadri algus (SOF)
- Definitsioon: andmekaadri algust näitav segment, mis koosneb ühest aktiivsest bitist (loogika 0).
- Funktsioon: kui siin on jõude, saadab edastav sõlm kaadri alguse; teised vastuvõtvad sõlmed sünkroonivad selle kaadri alguse bitiga.
2. Vahekohtu väli
- Definitsioon: segment, mis näitab kaadri prioriteeti. Sõltuvalt arbitraaživälja ID-koodi pikkusest liigitatakse kaadrid standardkaadriteks (CAN 2.0A) ja laiendatud kaadriteks (CAN 2.0B).
- Sisu: standardse -vormingu kaadri arbitraaživäli koosneb 11-bitisest identifikaatorist (ID) ja kaugedastusnõude (RTR) bitist; laiendatud formaadiga kaadri arbitraaživäli koosneb 29-bitisest identifikaatorist ja RTR-bitist.
- Funktsioon: kasutatakse edastatava kaadri tüübi (andmeraam või kaugjuhtimiskaader) ja kaadri vormingu (standardkaader või laiendatud kaader) määramiseks, samuti kaadri prioriteedi määramiseks.
3. Juhtväli
- Definitsioon: väli, mis määrab baitide arvu andmetes ja reserveeritud bitte.
- Sisu: sisaldab andmepikkuse koodi (DLC) ja kahte reserveeritud bitti (r0, r1). DLC näitab andmeväljal olevate baitide arvu, mis võib olla vahemikus 0 kuni 8 baiti.
- Funktsioon: Teatab vastuvõtvale sõlmele andmevälja pikkuse, et andmeid saaks õigesti vastu võtta.
4. Andmeväli
- Määratlus: andmete sisu; Andmeid saab edastada 0 kuni 8 baiti.
- Eesmärk: edastada tegelikku teavet.
5. CRC väli (tsüklilise koondamise kontrolli väli)
- Definitsioon: väli, mida kasutatakse edastusvigade kontrollimiseks kaadris, mis koosneb CRC jadast ja CRC eraldajast.
- Funktsioon: tagab andmete terviklikkuse ja täpsuse CRC-kontrolli kaudu.
6. ACK-väli (kinnitusväli)
- Definitsioon: eduka vastuvõtu kinnitust näitav segment, mis koosneb ACK-pesast ja ACK-eraldajast.
- Funktsioon: kui vastuvõtja saab kehtiva sõnumi õigesti, saadab see ACK-pesa ajal saatjale positiivse biti, et kinnitada vastuvõtt.
7. Kaadri lõpp (EOF)
- Definitsioon: andmekaadri lõppu tähistav segment, mis koosneb 7 negatiivsest bitist.
- Funktsioon: annab märku andmekaadri lõpust.
II. Kaugraam
Sama ID-ga andmekaadri edastamise taotlemiseks kasutatakse kaugkaadrit. Kui vastuvõttev sõlm vajab teatud andmeid, kuid tal neid pole, saadab ta kaugkaadri, et saadav sõlm saadaks vastava andmekaadri. Kaugkaadri struktuur sarnaneb andmekaadri omaga, kuid andmesegment on tühi ja RTR-bitiks on seatud 1.
III. Vea raam
Vearaam koosneb kahest väljast: vealipust ja veapiirajast. Kui vastuvõttev sõlm tuvastab siinis olevas teates vea, edastab see automaatselt "aktiivse vea lipu"; teised sõlmed saadavad aktiivse vealipu tuvastamisel "vea kinnituslipu". Veakaadri edastamine katkestab praeguse siiniühenduse, kuni viga on lahendatud.
IV. Ülekoormusraam
Ülekoormusraam koosneb ülekoormuse lipust ja ülekoormuse eraldajast. Ülekoormuskaader edastatakse, kui vastuvõttev sõlm vajab praeguste andmete töötlemiseks enne järgmise kaadri vastuvõtmist liiga palju aega või kui kaadritevahelises ruumiväljas tuvastatakse domineeriv tase. Ülekoormuskaadri edastamine viivitab järgmiste kaadrite edastamist, et tagada, et side siinis ei katkeks ülekoormuse tõttu.
V. Muud sõnumitüübid
Lisaks ülalmainitud neljale põhilisele sõnumitüübile defineerib CAN siini protokoll veel mitmeid erisõnumitüüpe, nagu näiteks Interframe Space ja N_PCI sõnumitüübid (nt üksikkaader, alguskaader, pidev kaader, voo juhtkaader jne). Neid sõnumitüüpe kasutatakse konkreetsetes suhtlusstsenaariumides, et vastata erinevatele suhtlusnõuetele.
Kokkuvõte
CAN-siini sõnumitüübid hõlmavad põhitüüpe, nagu andmeraamid, kaugjuhtimiskaadrid, vearaamid ja ülekoormuskaadrid, aga ka eritüüpe, nagu Interframe Space ja N_PCI sõnumitüübid. Igal sõnumitüübil on oma konkreetne struktuur ja eesmärk, mis moodustavad ühiselt CAN-siini kommunikatsiooni aluse. Praktilistes rakendustes tagab konkreetsete sidenõuete alusel andmeedastuseks sobiva sõnumitüübi valimine usaldusväärse ja tõhusa suhtluse.