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TDC2016 - Rede CAN - Conceitos e Aplicações

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Slides da minha palestra "Rede CAN - Conceitos e Aplicações", apresentada no TDC2016 como parte da Trilha de Embarcados. Nessa palestra apresento detalhes técnicos e práticos de uso da rede CAN.

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TDC2016 - Rede CAN - Conceitos e Aplicações

  1. 1. Rede CAN Conceitos e Aplicações Prof. André Márcio de Lima Curvello contato@andrecurvello.com.br
  2. 2. Sobre mim André Márcio de Lima Curvello ▸ Engenheiro de Computação – USP São Carlos ▸ MBA em Gestão de TI - UNIFRAN ▸ Mestrado em Processamento de Sinais e Instrumentação – USP São Carlos ▸ Articulista do Portal Embarcados
  3. 3. “O homem ainda é o computador mais extraordinário de todos. John F. Kennedy
  4. 4. 1. O que é CAN? Uma breve introdução
  5. 5. Controller Area Network ▸ Protocolo multi-mestre ▸ Broadcast ▸ Comunicação serial ▸ Baseado em mensagens ▸ Sem “endereços” ▹ IDs ▹ Mensagens
  6. 6. Controller Area Network ▸ Desenvolvido pela Bosch para redes de comunicação veiculares na década de 80 ▸ Publicado em 1986 na SAE ▸ Troca de mensagens entre ECUs ▹ Electronic Control Unit ▸ Robusto em ambientes com ruído! ▸ Baixo custo
  7. 7. Antes… Fonte: http://www.slideshare.net/abhinawambitious
  8. 8. Depois! Fonte: http://www.slideshare.net/abhinawambitious
  9. 9. Um padrão de Comunicação Compatibilidade, equipamentos, módulos REDE
  10. 10. ▸ Automotivo ▸ Militar ▸ Maquinário Industrial ▸ Maquinário Agrícola ▸ Controle de Elevadores ▸ Sistemas Médicos ▸ Etc Áreas de Aplicação
  11. 11. Estrutura-base de uma ECU CAN Fonte: http://www.ti.com
  12. 12. Topologia de uma Rede CAN Fonte: https://www.linkedin.com/pulse/automotive-can-bus-system-explained-kiril-mucevski
  13. 13. E esse Transceiver? Fonte: http://www.ti.com
  14. 14. E esse Transceiver? SN65HVD230
  15. 15. Características da Rede CAN ▸ Todas as mensagens são broadcast ▸ Cada nó pode transmitir mensagens ▸ Cada mensagem possui uma ID que identifica fonte ou conteúdo da mensagem ▸ Cada receptor decide processar ou ignorar a mensagem
  16. 16. Uma transmissão COMPARADA Fonte: https://www.linkedin.com/pulse/automotive-can-bus-system-explained-kiril-mucevski
  17. 17. Como são os SINAIS da Rede CAN Fonte: https://www.linkedin.com/pulse/automotive-can-bus-system-explained-kiril-mucevski
  18. 18. Como são os SINAIS da Rede CAN
  19. 19. Um processo de ARBITRAGEM Fonte: http://www.ti.com
  20. 20. 2 Padrões ISO para sistemas com comunicação CAN: ▸ ISO 11898-3 ▹ Baixa velocidade – 125 kb/s ▹ Distância de até 500 m ▸ ISO 11898-2 ▹ Alta velocidade – 1 Mb/s ▹ Distância de até 40 m Pacotes de INFORMAÇÃO
  21. 21. Standard CAN – Versão 2.0A ▸ ID de 11 bit ▸ 2048 ids diferentes! Pacotes de INFORMAÇÃO Fonte: http://www.ti.com
  22. 22. Extended CAN – Versão 2.0B ▸ ID de 29 bits ▸ 11 bit - identificador – base ▸ 18 bit – extensão ▸ 537 milhões de ids Pacotes de INFORMAÇÃO Fonte: http://www.ti.com
  23. 23. Pacotes de INFORMAÇÃO Fonte: https://fabiobaltieri.com/2013/07/23/hacking-into-a-vehicle-can-bus-toyothack-and-socketcan/
  24. 24. Padrões de Rede CAN ▸ NMEA 2000 – Utilizado em aplicações navais e aéreas ▸ SAE J1939 - Utilizado em aplicações automotivas, especialmente caminhões. ▸ DIN 9684 – Utilizado em Aplicações Agrícolas ▸ ISO 11783 – Utilizado em aplicações agrícolas - ISOBUS
  25. 25. Kit de Aprendizado Fonte: http://www.ingendi.de
  26. 26. Shield Arduino ▸ Arduino R3 ▸ Controller CAN ▹ MCP2515 - SPI ▸ Transceiver CAN ▹ MCP2551
  27. 27. Arduino Due ▸ AT91SAM3X8E ▸ ARM Cortex M3 ▸ 84 MHz ▸ Controller CAN +Transceiver!
  28. 28. BeagleBone Black ▸AM335x 1GHz ARM® Cortex-A8 ▸2x PRU 32-bit microcontrollers ▸Controller CAN +Transceiver
  29. 29. Renesas RX63N ▸ RX63N ▸ Controller CAN ▸ Transceiver CAN (Kit de Desenvolvimento)
  30. 30. Vybrid VF61 ▸ CPU Cortex A5 - 500MHz Híbrido com Cortex-M4 - 167MHz ▸ Controller CAN +Transceiver CAN
  31. 31. Desenvolvimento com CAN ▸ Bare-metal ▸ API do Fabricante ▸ Conhecimento de Registradores e Configurações de Periféricos Associados ▸ Linux Embarcado ▸ SocketCAN – Volkswagen Research ▸ Camada de Driver ▸ Trabalha como “socket” de conexão + can-utils!
  32. 32. Hora de fazer a Demonstração! Módulo Conexões Execução Transceiver
  33. 33. Obrigado! Perguntas?
  34. 34. Contato @andremlcurvello http://youtube.com/profandrecurvello http://andrecurvello.com.br contato@andrecurvello.com.br http://facebook.com/profandrecurvello

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