بخشی از مقاله
Open سیستم شبکه سازی
CAN Open سیستم شبکه سازی بر مبنای باس سریال CAN می باشد.
CAN Openفرض می کند که سخت افزار طرح گیرنده و فرستنده CAN و کنترلر CAN دارد همانطور که در ISO 11898 مشخص شده است.
خانواده پروفایل CAN Openمکانیزم های ارتباط استاندارد شده و کارایی طرح را مشخص کرده است. خانواده پروفایل توسط CAN در دسترس است و نگهداری می شود، خانواده پروفایل توسط CAN در اتوماسیون CAN در دسترس است و نگهداری می شود ، گروه کاربران بین المللی و گروه تولید کنندگان بدون مجوز پیش خواهند رفت.
مشخصات CAN Open لایه عملکرد و پروفایل ارتباطی ( CiA DS- 301) ، بعلاوه چارچوبی برای طرح های قابل برنامه نویسی (CiA DSR – 301 ) ، توصیه هایی برای کابلها و اتصالات (CiA DRP -303 -2) و واحدهای SI و نمونه های شاخص (CiA DRP -303-2) را پوشش می دهد. چارچوب های خاص عملکرد اضافی به موازات اعمال خواهند شد. CAN Open توسط چندبر پروفایل طرح استاندارد شده ، پروفایل اینترفیس بعلاوه پروفایل عملکرد (CiA DS – 4XX) تکمیل می شود.
CAN Open اساساً برای سیستم های کنترل صنعتی هم جهت با طرح، مثل سیستم های راه اندازی طراحی شده است. اما شبکه های CAN Open در زمینه های کاری دیگر هم استفاده می شود، مثل حمل ونقل عمومی، وسایل نقلیه برون راهی ، تجهیزات پزشکی، الکترونیک دریایی و ساخت خودکار.
الگوی مرجع CAN Open
مفهوم ارتباط CAN Open می تواند مشابه به الگوی مرجع تسلسل سیستم های باز ISO
(ISO open systems Intercannection Reference Model) توصیف شود. CAN Open لایه کاربردی استاندارد شده و پروفایل ارتباطی را نشان می دهد. چارچوب اختیاری استاندارد شده و پروفایل ارتباطی را نشان می دهد. چارچوب اختیاری برای طرح های قابل برنامه نویسی کارآیی ارتباط اضافی را مشخص می کند.
CAN Open بر دنیای لایه لینک داده CAN و گیرنده ، فرستنده سرعت بالا که در ISO 1898 و Part 2 مشخص شده می باشد. بعلاوه ، CAN Open زمان بندی بر حسب بیت و توصیه های تعیین پین را برای بعضی کانکتورها مشخص می کند. پروفایل های طرح استاندارد شده ، و پروفایل های عملکرد رفتار default و کارآیی انتخابی طرح ها اینترفیس ها و عملکرد ها را توضیح میدهد.
فعل و انفعال لایه پروتکل
فعل و انفعالات لایه پروتکل ارتباط بر لایه های مختلف را توضیح می دهد. در لایه عملکرد CAN Open ، طرحها ارتباط و اهداف عملکرد را مبادله می کنند. همه این اهداف از طریق ضریب 16 بیتی و زیر ضریب 8 بیتی قابل دسترسی هستند. این اهداف ارتباطی (COB) به یک پیکره بندی شده برنامه ریزی شده اند. لایه فیزیکی CAN مقدار بیت از جمله زمان بندی بیت را مشخص می کند.
مشخصه زمان بندی بیت
در یک نسبت بیت 1 M bit /s شامل بیش از 8 برابر درجه ، در 800 Kbit /s خارج از 10 برابر درجه و از 500 Kbit /s به 1 Kbit /s خارج از 16 برابر درجه می باشد. CAN Open فقط از حالت نمونه برداری تنها استفاده می کند.
زمان بندی بیت (2)
هر مدول باید یکی از نسبتهای بیت مشخص شده را پشتیبانی کند، طول باس گرد شده بر اساس 5ns/m تاخیر تکثیر برآورد می شود و تأخیر کل intent طرح داخلی مؤثر طبق موارد زیر است:
Kbit /s 800 – m 1 : 210 ns
Kbit/s 200 – 500 : 300 ns ( شامل 40× 2 ns برای پیوندهای بینایی
Kbit/s 125 : 450 برابر درجه به تأخیرمؤثر= تاخیر نهفته به غالب به اضافه غالب به نهفته تقسیم بر 2)
برای طول بالس بزرگتر از حدود 200 m استفاده پیوندهای بینایی توصیه شده استم. برای طول باس بزرگتر از حدود 1Km پل یا طرح های تکرار کننده لاطم خواهد بود.
پين انتقال
تعیین بین واسطه فیزیکی طرح های CAN Open بطور متفاوت خط باس دو سیمه مشتق شده با بازگشت متداول مطابق با ISO 11898 می باشد.
توصیه CAN Open CiA DPR – 303 -1 نصب پایین کانکتور 9- PIN D sub ) DIN 41652 یا استاندارد بین المللی مربوط ) ، کانکتور نوع ریز 5-pin، کانکتور نوع باز، کانکتور چند قطبی ، و دیگر کانکتورها را تعریف می کند. نصب با پین کانکتور 9- pin D – sub به CiA DS – 102 کمبایل می شود.
الگوی طرح CAN Open
طرخ CAN Open می تواند به سه قسمت تقسیم شود:
* اینترفیس ارتباطی و نرم افزار پروتکل
* دیکشنری حذف
* اینترفیس پردازش و برنامه دستور العمل
اینترفیس ارتباطی و نرم افزار پروتکل خدماتی برای انتقال دریافت موارد ارتباطی از طریق باس فراهم می کنند. دیکشنری هدف همه انواع داده ها ، اهداف ارتباطی و اهداف دستور العمل را که در این طرح استفاده شده توضیح می دهد این اینترفیس به نرم افزار دستور العمل است. برنامه دستور العمل کاربرد کنترل داخلی بعلاوه اینترفیس به اینترفیس های سخت افزاری پردازش را فراهم می کند.
آرایش دیکشنری هدف
مهمترین بخش یک طرح CAN Open دیکشنری هدف است. دیکشنری هدف لزوماً گروه بندی اهداف قابل دستیابی از طریق شبکه در حالتی مرتب شده و از پیش تعریف شده است. هر هدف در دیکشنری با استفاده از ضریب 16 بیتی و زیر ضریب 8 بیتی نشان داده شده است. آرایش کلی دیکشنری استاندارد هدف با دیگر مفاهیم پاس زمینه ای صنعتی مطابقت دارد. مفهوم دیکشنری هدف برای ویژگی های طرح گزینشی تهیه می بیند که بدین معنی است که تولید کننده کاربرد وسیع معین را برای طرحش فراهم نمی کند فقط وقتی این کار را بکند طوریکه باید در حالت از پیش تعریف شده انجام دهد.
با تعریف دیکشنری هدف ورودی های کاربرد افزوده پیش بینی شده در یک گروه گزینشی تولید کنندگان که می خواهند کاربرد و ترقی یاتفه را کامل کنند به همان روش همه این کارها را انجام خواهند داد.
انواع داده ها (1)
انواع داده های آماری در دیکشنری هدف بی منظور تعریف آنها قرار داده می شوند. داده های نوع پایه BOOLEAN دارای مقادیر TRUE یا FALSE است. داده های نوع پایه INTEGERn مقادیری در اعداد صحیح دارد. دامنه مقدار ( ترتیب بیت طول n) هستند. داده های نوع پایه UNSIGNEDN مقادیری در اعداد صحیح غیر منفی دارد. دامنه مقدار از هستند . داده های نوع پایه FloAt مقادیری در اعداد حقیقی دارد.
داده های نوع VISIBIE – Unsigmed STRING در ادامه نحو داده ها و تعاریف نوع داده ها تعریف شده است: - Visible Stcing – Visible Char Arrouy of visible char مقادیر قابل قبول داده های نوع Visible char = oh (صفر ) است. و دامنه از 20 تا 7 Eh می باشد. نوع داده های OCTCT String – Array of Unsigned 8 نوع داده های DATE بعنوان ترتیب بیت طول 56 از جمله ms ، min، heau ، استاندارد و زمان تابستان ، روز ماه ، روز هفته ، ماه ، سال و بعضی مقادیر ذخیره شده تعریف شده است. نوع داده های TIME of DAY (زمان دقیق را نشان می دهد از جمله زمان برحسب ms بعد از نیمه شب و تعداد روزها از اول ژانویه 1984. نوع داده TIME DIFFERENCES نشانگر تفاوت زمان بعنوان مجموع روزها و ms می باشد.
انواع داده ها (2)
CAN Open بعضی انواع داده های پیچیده از قبل تعریف شده برای پارامترهای PDO و SDO را مشخص می کند . بعلاوه ، دیکشنری هدف ورودی های طرح استاندارد خاص و انواع داده های پیچیده را ذخیره کرده است. برای طرح ها و پروفایل های طرح که Dcvice Modules Multiple مثل کنترلرهای محوری چند گانه را فراهم می کند هر طرح مجازی از انواع داده های خودش استفاده می کند.
توصیف موضوع
Object code باید یکی از این تعریف شده ها توسط مشخص کننده CAN Open باشد. برای متغیرهای ساده توصیف ویژگی بدون زمینه زیر شاخص و گروه ورودی دیده می شود. برای انواع داده های پیچیده توصیف ویژگی باید برای هر جز تعریف شود. ( زیر شاخص )
ورودی دیکشنری هدف
شاخص 16 بیتی برای آدرس دهی ورودی ها در دیکشنری هدف استفاده می شود. در مورد متغیر ساده این شاخص به مقدار این متغیر بطور مستقیم مراجعه می کند. در مورد یادداشت ها و آرایه ها ، شاخص به کل ساختار داده اشاره می کند.
برای ورودی های دیکشنری هدف مثل آرایه ها و یادداشتها با زمینه های داده های چند گانه زیر شاخص به زمینه در ساختار داده ها مراجعه می کند که بوسیله شاخص اصلی اشاره شده است. برای مثال روی یک کانال تنهای RI 232 مدول اینترفیس ساختار داده ای در شاخص 6092 h وجود دارد که پارامترهای ارتباطی را برای آن درون تعریف می کند. این ساختار حاوی زمینه هایی برای نسبت پاود.
تعداد بیتهای داده ها ، تعداد بیتهای توقف و نوع برابری خواهد بود. مفهوم زیر شاخص می تواند برای دستیابی این زمینه ها و فردی استفاده شود همانطور که در بالا نشان داده است. برای اینکه اجزاء فردی ساختارهای داده ها از طریق شبکه دسترسی داشته باشیم یک زیر شاخص تعریف شده است. این مقدار برای زیر شاخص همیشه صفر است.
رجیستر خطا
هدف 1001 h یک رجیستر خطا برای این طرح است. این طرح می تواند خطاهای داخلی در این بایت را رسم کند. این ورودی دستوری برای همه طرح هاست. این بخش از موضوع اضطراری است.
هدف شناسایی
هدف شناسایی دستوری در شاخص 1081 h حاوی اطلاعات کلی درباره طرح مجازی است. Voudor U ID مقدار عددی نوع 32 Unsigned است و شامل عدد منحصر نودی برای هر شرکت ثبت نام کرده است و عدد منحصر نودی برای هر دپارتمانی از آن شرکت است ( فقط اگر لازم باشد). اختصاص Vendor ID توسط ستاد CiA را اندازی می شود . هر دو بخش Vendor Id باید توسط CiA ثبت نام شود و هزینه های EUR+ GERMAN ID 128 را ایجاد خواهد کرد . برای اعضای Cia این خدمات رایگان است.
که محصول خاص تولید کننده یک ورژن طرح خاص را شناسایی می کند . عدد باز بینی خاص تولید کننده حاوی بازبینی نمره عدد ( رفتار خاص CAN Open را به شناسایی می کند) تعدد و بازبینی جزئی است ( ورژنهای مختلف همان رفتار CAN Open را مشخص می کند. ) اگر کاربرد CAN Open گسترده شود و بازبینی جزئی باید افزایش یابد.
اهداف برقراری ارتباط
اهداف برقراری ارتباط CAN Open توسط خدمات و پروتکل 4 توصیف شده اند. آنها اینگونه طبقه بندی شده اند:
• انتقال داده های زمان حقیقی بوسیله اهداف داده های پردازش PDOS انجام می شود.
• با اهداف داده های خدمات (SDOS) دستیابی خواندن و نوشتن به ورودی های دیکشنری هدف طرح فراهم می شود.
• اهداف عملکرد همزمانی شبکه خاص دستور العمل ، مشخص کردن زمان و پیامدهای اضطراری فراهم می شود .
• اهداف مدیریت شبکه (NMT) خدماتی برای شروع شبکه ، کنترل خطا و کنترل حالت طرح فراهم می شود.
الگوی تولید کننده / مصرف کننده
الگوی تولید کننده / مصرف کننده کاملاً توانایی برقراری ارتباط برنامه ارسالی CAN را توضیح می دهد. در ایستگاه شبکه می تواند به پیامهای ایتسگاه انتقال گوش دهد. بعد از دریافت پیام وظیفه هر گره این است که تصمیم بگیرد آیا پیام باید بپذیرفته شود یا خیر. بنابراین تصفیه پذیرش باید در گره CAN انجام شود.
ارتباط انتقال CAN مشابه اطلاعات انتقال دهنده ایتسگاه رادیویی درباره بستن راه برای رانندگان وسایل نقلیه است. هر راننده باید تصمیم بگیرد آیا پیام برای او بسته به مسیری که او می خواهد برود مهم است یا خیر. الگوی تولید کننده / مصرف کننده این خدمت را مجاز می سازد: انتقال پیام ( هل دادن الگو) یا تقاضای پیام ( کشیدن الگو).
الگوی مشتری / سرور
در الگوی کلاسیک مشتری / سرور ، مشتری پیامی را انتقال می دهد، که توسط سرور پاسخ داده خواهد شد، طوریکه مشتری آن را تصویب می کند و این مثل سفارش دادن است ، که باید تایید شود، بطوریکه می دانید سفارش فهمیده شده است.
الگوی مشتری / سرور برای انتقال داده های بلندتر از 8 بایت استفاده می شود. بنابراین داده های اصلی که باید منتقل شوند تقسیم می شوند و قسمت به قسمت روی یک شناساننده ارسال می شود، هر گروه یا یک گروه از قسمت ها یا کل پیام توسط گیرنده تایید خواهد شد. بنابراین این ارتباط نظیر به نظیر است. خدمات در این انتقال مشتری / سرور شامل آپ لود و دانلود بعلاوه انتقال وقفه می باشد.
الگوی اولین / دومین
الگوی اولین / دومین فقط برقراری ارتباطی را اجازه می دهد که توسط اولین شروع شده باشد دومین همیشه منتظر تقاضای برقراری ارتباط اولین می ماند. این مثل ارتش است : سرباز فرمانها را می گیرد و فقط بعد از اجازه می تواند صحبت کند.
در شبکه های دارای CAN ارتباط اولین / دومین می تواند با اختصاص شناساننده مناسب انجام شود. ارتباط اولین / دومین تقدیق نشده هم پنجره برنامه را مجاز می سازد.
هدف داده های پردازش
ارتباط PDO میتواند توسط الگوی تولید کننده / مصرف کننده توصیف شود. داده های پردازش می توانند از یک وسیله ( تولید کننده ) به وسیله ای دیگر ( مصرف کننده ) یا به وسایل های زیاد دیگر ( پخش برنامه) منتقل شود PDO ها در حالت غیر تصدیق شدن منتقل می شوند.
تولید کننده یک PDO Transmit - (T – PDO) با شناساننده خاص ارسال می کند ، که مربوط به شناساننده PDO – (R- PDO) Receire یکی از مصرف کنندگان یا چند تا از آنها است.
پروتکل PDO
دو خدمات PDO وجود دارد، نوشتن PDO و خواندن PDO . Write –PDO یک قاب داده CAN برنامه ریزی شده است که توسط قاب داده CAN مربوط پاسخ داده خواهد شد. Read - PDO ها انتخاب هستند و وابسته به توانایی وسیله می باشد.
زمینه داده های کامل تا 8 بایت حاوی داده پردازش خواهد بود . تعداد و طول PDO های وسیله خاص دستور العمل هستند و باید در پروفیل وسیله مشخص شده باشند. PDO ها مطابق با ورودی ها در دیکشنری هدف تعیین می شود . این ساختار در ورودی های 1600h برای اولین R-PDO و 1800 h برای اولین I PDO تعریف شده است. در یک شبکه CAN OPEN تا 512 I –PDO و R-PDO 512 می تواند استفاده شود.
حالت های ارتباطی PDO
پروفایل ارتباط CANOPEN سه پیام که حالتها را راه اندازی کرده متمایز می کند:
1- انتقال پیام توسط وقوع یک رویداد یا هدف خاص مشخص شده در پروفایل وسیله راه اندازی شده است. انتقال دوره ای گره ها بوسیله تایمر اندازه گیر طول زمان منقضی شده راه اندازی می شود وقتی اگر واقعه ای روی نداده باشد.
2- انتقال غیر همزمان PDO ها طبق رسیدیک تقاضای راه دور ایجاد شده توسط وسیله دیگر آغاز خواهد شد.
3- PDO های همزمان توسط اتمام یک دوره انتقال خاص همزمان شده بوسیله پذیرش هدف SYNC راه اندازی می شود.
