Einführung in CAN

Ein elektronisches Steuergerät, welches an der CAN-Kommunikation teilnehmen will, benötigt eine CAN-Schnittstelle. Diese setzt sich aus einem CAN-Controller und einem CAN-Transceiver zusammen (siehe Grafik „CAN-Netzwerk“). Der CAN-Controller erbringt die vom CAN-Protokoll vorgeschriebenen Kommunikationsfunktionen, und entlastet dadurch weitestgehend den Host.

Der CAN-Transceiver sorgt für die Ankopplung des CAN-Controllers an das physikalische Übertragungsmedium. Üblicherweise werden beide Komponenten galvanisch mittels Optokoppler getrennt, so dass Überspannungen auf dem CAN-Bus zwar den CAN-Transceiver, aber nicht den CAN-Controller und den sich dahinter befindlichen Host zerstören können.

In einem CAN-Netzwerk unterscheiden sich die CAN-Knoten in der Anzahl der zu sendenden und empfangenden CAN-Botschaften. Größere Unterschiede herrschen auch in der Sende- und folglich auch in der Empfangsfrequenz. Beispielsweise empfängt ein CAN-Knoten fünf unterschiedliche CAN-Botschaften jeweils in einem Zyklus von zehn Millisekunden, während ein anderer CAN-Knoten alle 100 Millisekunden lediglich eine CAN-Botschaft zu empfangen hat. Diese offensichtlichen Unterschiede brachten zwei grundlegende CAN-Controller-Architekturen hervor: CAN-Controller mit und ohne Objektespeicherung.

Unabhängig vom CAN-Controller-Typ können CAN-Controller grundsätzlich integriert oder, wie in der Grafik dargestellt, als eigenständiger Baustein zum Einsatz kommen („stand-alone“). Dabei wird der CAN-Controller vom Microcontroller wie ein Speicherbaustein behandelt. Mit der „stand-alone“-Variante ist man flexibler. Die „on-chip“-Variante hat den Vorteil, weniger Platz zu beanspruchen. Zudem erfolgt die Kommunikation zwischen Mikrocontroller und CAN-Controller schneller und zuverlässiger.