캔통신 정리

개요

차량 쪽은 보안이 중요함 실수가 발생하면 사람의 목숨이 달려있기 때문임.

그렇기에 차량 관련해서 특허를 받기 위해서는 제시되어 있는 표준 규약들이 지켜져야 특허를 받을 수 있는데 트랜시스는 엔진을 담당하니까 검증 과정에서 10만Km를 차량이 보장하기 위해 10만km의 엔진도 보장되어야 함.

그래서 실험실에서 엔진을 혹사시키게 되고, 이 엔진이 불량을 보이는 경우에 대해 사람이 확인하기 간편하게 혹은 사람이 확인하지 않고 자동화하는 것이 목적

심지어 차량쪽은 규제가 강하기에 요구사항을 던져주면 규제에 맞는 코드를 생성해주는 앱이 있다고 한다.

CAN( Controller Area Network ) 통신 개요

차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로 컨트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 통신 규격입니다. 차량 내 ECU(Electronic control unit)들은 CAN 프로토콜을 사용하여 통신한다. 초기에는 차량 네트워크용으로 개발되었으나 최근에는 차량 뿐만 아니라 여러 산업에 적용되고 있다.

초기 차량에는 모듈이 많지 않았기에 1대1 방식(UART)으로 각 노드들(ECU : Electronic control unit : 센서에서 오는 데이터로 최적의 결과를 판단 + 전자장치 제어)이 연결되었는데, 점점 모듈들이 늘어가며 선들이 늘어나게 되었고, 이러한 배선의 문제로 유지 보수 증가, 무게 증가, 연비 하락으로 이어져 CAN이 발전되게 되었다.

통신 과정이 Broadcast이다. Multi Master 방식이라고 하는데, 각 노드들은 데이터 전송시 ID값을 포함시켜 이 ID값을 보고 자신에게 필요한 데이터라면 수용하고 아닌 경우 넘어가는 방식이다.

Broadcast방식이기에 하나의 CAN 버스 네트워크를 여러 노드들이 공유하는데, 그렇기에 데이터 전송시에 충돌을 막는 것이 중요하다. CAN통신은 우선 버스 라인이 사용 중인지 확인하고 데이터를 전송하며, 전송의 희망하는 노드가 여러개인 경우 우선순위를 기반으로 부여되는 ID값을 기준으로 데이터가 전송된다. ID값은 작은 경우가 우선순위가 높다.

CAN 통신 프로토콜

CAN에서는 데이터 프레임(data frame), 리모트 프레임(remote frame), 에러 프레임(error frame), 오버로드 프레임(overload frame)의 4가지 프레임 타입이 존재한다. 데이터 프레임은 일반적으로 데이터 전송에 사용되며, 리모트 프레임은 수신할 노드에서 원하는 메시지를 전송할 수 있는 송신 노드에게 전송을 요청할 때 사용된다. 에러 프레임은 메시지의 에러가 감지되었을 때 시스템에 알릴 목적으로 사용된다. 마지막으로 오버로드 프레임은 메시지의 동기화를 목적으로 사용된다. CAN 통신에서 데이터 송수신은 메시지 프레임을 사용하여 이루어지고, 그 구조는 다음과 같다.

전달 및 변환 과정

CAN Controller는 내부 버퍼를 가지며, ID 값으로 수용할 데이터인지 아닌지를 판단하여 유효 데이터만 MCU로 전달합니다.

Transceiver는 CAN 버스 혹은 MCU에서 전달되는 송수신 데이터를 전기적 신호로 변환한다. 즉 CAN 통신용 데이터 ↔ MCU 수신용 데이터 를 가능하게 해주는 변환장치이다.

Twisr Pair wire는 . 각 전선에 서로 다른 전압을 사용하여 노이즈를 줄여준다고 한다.

참고자료

캔 통신이란 : https://www.fescaro.com/ko/archives/249/