Buszugriff für alle Knoten

Die ISO 11898-1 definiert wegen der Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit und einer ereignisgesteuerten Datenübertragung eine Multi-Master-Architektur. Jeder Knoten im CAN-Netzwerk hat das Recht, ohne die Erlaubnis und ohne vorherige Absprache mit anderen CAN-Knoten auf den CAN-Bus zuzugreifen. Wenngleich ein Buszugriff nach ereignisgesteuertem Muster sehr rasche Reaktionen auf Ereignisse mit sich bringt, besteht prinzipiell die Gefahr, dass mehrere CAN-Knoten zum selben Zeitpunkt auf den CAN-Bus zugreifen wollen und es so zu unerwünschten Überlagerungen von Daten auf dem CAN-Bus kommt.

Kollisionen vermeiden

Um die Echtzeitfähigkeit des Kommunikationssystems nicht zu gefährden, sieht die ISO 11898-1 einen Buszugriff vor, der zerstörungsfreie Datenübertragung garantiert. Zum Einsatz kommt das so genannte CSMA/CA-Verfahren (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Das CSMA/CA-Verfahren sorgt dafür, dass sendewillige CAN-Knoten erst dann auf den CAN-Bus zugreifen, wenn dieser frei ist.

Bitweise Busarbitrierung

Bei simultanen Buszugriffen sorgt die dem CSMA/CA-Verfahren zugrunde liegende Methode der bitweisen Busarbitrierung dafür, dass sich immer jener CAN-Knoten mit der höchst prioren CAN-Botschaft durchsetzt. Prinzipiell gilt: je höher die Priorität einer CAN-Botschaft, desto eher kann sie auf dem CAN-Bus übertragen werden. Niederpriore CAN-Botschaften laufen bei ungünstigem Systemdesign sogar Gefahr, gar nicht übertragen zu werden.

Zum besseren Verständnis steht Ihnen die interaktive Grafik „Prinzip des Buszugriffs“ zur Verfügung. Darin wird von zwei CAN-Knoten ausgegangen, die während einer laufenden Botschaftsübertragung auf den CAN-Bus zugreifen wollen. Bitte lesen Sie die Anleitung, um die gesamte Funktionalität des Medienobjektes zu nutzen.