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Riduzione del bit stuffing nel protocollo CAN

Accuratezza temporaleBit stuffingComunicazioni real-timeController Area NetworkCyclic Redundancy Check

Introduzione

Controller Area Network (CAN) è usato per la comunicazione in tempo reale nei sistemi di controllo veicolistici, industriali ed embedded. Il bit stuffing operato da CAN causa jitter sui tempi di trasmissione delle trame, che peggiorano l’accuratezza delle temporizzazioni per le applicazioni. L’invenzione permette di evitare l’inserimento di stuff bit nel campo CRC, oltre che nel resto della trama.

Caratteristiche Tecniche

Il meccanismo di codifica del segnale sul bus CAN introduce una variabilità indesiderata sui tempi di trasmissione delle trame (jitter), poiché il numero di stuff bit inseriti dipende dal contenuto del messaggio. Questa invenzione permette di prevenire l’occorrenza di stuff bit nel campo Cyclic Redundancy Check (CRC) e assicura tempi di trasmissione deterministici, migliorando l’accuratezza temporale dei sistemi di controllo digitali distribuiti. Essa riduce inoltre sensibilmente la probabilità di errore residua, aumentando l’affidabilità del sistema. L’invenzione, completamente compatibile con i controller CAN esistenti, prevede di riservare 3 bit alla fine del campo dati (bit di regolazione), il cui valore viene impostato in modo tale che il CRC calcolato da CAN non causi l’inserimento di alcuno stuff bit. E’ pensata per complementare codifiche che evitano l’inserimento di stuff bit nelle altre parti della trama.

Possibili Applicazioni

  • Sistemi di controllo in tempo reale distribuiti basati su CAN a basso costo, alta accuratezza e alta affidabilità;
  • Strumenti di misura di precisione;
  • Sistemi di attuazione di precisione;
  • Macchine utensili per meccanica di precisione;
  • Sistemi powertrain a elevate prestazioni.

Vantaggi

  • Riduzione del jitter sui tempi di trasmissione delle trame (meno di un tempo di bit);
  • Riduzione della probabilità di errore residua (circa due ordini di grandezza);
  • Implementazione software efficiente ed economica;
  • Completa compatibilità con i controller e le reti CAN esistenti.