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Bus CAN FD LightNel 2025, l'organizzazione CAN in Automation (CiA) ha pubblicato le specifiche CAN FD Light, un protocollo semplificato pensato per realizzare sistemi elettronici integrati e sensibili ai costi.

Il nuovo protocollo semplifica la comunicazione preservando l'affidabilità tipica del bus CAN classico. Le specifiche del bus CAN FD Light sono ora incluse nello standard ISO 11898-1:2024.

Contesto e applicazioni

CAN FD Light è un protocollo di comunicazione Commander/Responder basato sul formato di frame di base CAN FD.

A differenza delle reti Classic CAN, che consentono di utilizzare topologie con più nodi, CAN FD Light utilizza un unico nodo Commander per controllare tutte le comunicazioni, eliminando la necessità di un processo di arbitrazione complesso.

Il bus CAN FD Light è ideale in applicazioni come:

  • Sistemi di illuminazione in ambito automobilistico (ad es. luci posteriori a LED)
  • Sistemi HVAC
  • Sistemi elettronici integrati con presenza di sensori e attuatori multipli

Comprendere il protocollo CAN FD Light

CAN FD Light è un protocollo di tipo Commander/Responder. Il Commander invia richieste ai Responder e riceve le risposte corrispondenti, pertanto non è necessario alcun arbitrato di priorità in CAN FD Light, riducendo così la complessità del protocollo.

Struttura commande/responder di CAN FD LightFig- 1 - Struttura commander/responder di CAN FD Light

Come illustrato nella figura 1, il protocollo CAN FD Light adotta un'architettura di comunicazione di tipo Commander/Responder, in cui un singolo Commander (in genere un controller) gestisce la comunicazione con più Responder (come sensori o attuatori).

Il Commander avvia tutti i messaggi  inviando richieste e ricevendo risposte, eliminando così la necessità di arbitraggio e prioritizzazione dei messaggi presente nei sistemi CAN FD classici. Ciò si traduce in un modello di comunicazione più semplice ed economico, particolarmente adatto alle applicazioni embedded.

CAN FD Light utilizza un identificatore a 11 bit, in linea con il formato Classic CAN ID. Sebbene sia compatibile con i frame CAN FD, non è interoperabile con i frame Classic CAN.

Inoltre, a differenza di CAN FD, che consente velocità di trasmissione diverse per le fasi di arbitraggio e trasmissione dati, CAN FD Light mantiene una velocità di trasmissione uniforme per l'intero frame. Questa coerenza semplifica l'analisi dei tempi e migliora l'integrità del segnale in tutta la rete.

Confronto tra CAN FD e CAN FD LightFig. 2 - Confronto tra CAN FD e CAN FD Light

Sebbene la struttura del frame di CAN FD Light rimanga coerente con quella di Classic CAN FD, una differenza fondamentale risiede nella gestione delle velocità di trasmissione.

In CAN FD, la fase di arbitraggio e la fase di trasmissione dati possono operare a velocità di trasmissione diverse, tipicamente fino a 1 Mbit/s per l'arbitraggio e fino a 8 Mbit/s per la trasmissione dati.

Al contrario, CAN FD Light utilizza una velocità di trasmissione uniforme su tutto il frame di comunicazione, che può raggiungere fino a 8 Mbit/s.

Questa semplificazione riduce la complessità dell'hardware e i costi di implementazione. La figura 2 illustra questa differenza, confrontando la struttura della velocità di trasmissione di CAN FD con la velocità unificata di CAN FD Light.

A partire dalla versione 11.1 del firmware MAUI1, Teledyne LeCroy amplia il proprio portafoglio di analisi dei protocolli per includere CAN FD Light per tutti i modelli attuali dei suoi oscilloscopi, da HDO4000A a WaveMaster8000HD. È possibile richiedere un elenco completo dei modelli precedenti supportati direttamente a Teledyne LeCroy.

Analogamente a Classic CAN e CAN FD, gli oscilloscopi Teledyne LeCroy sono in grado di identificare con precisione e codificare con colori i singoli componenti di un messaggio CAN FD Light, come illustrato nella Figura 2.

Il sistema di trigger è altamente personalizzabile e consente agli utenti di attivare e decodificare con precisione ID di messaggi, campi dati o condizioni di indirizzo specifici.

Inoltre, gli utenti possono usufruire di una tabella di decodifica dei protocolli interattiva, che non solo visualizza i messaggi decodificati, ma consente anche la navigazione diretta al segmento di forma d'onda corrispondente cliccando su una voce del messaggio.

La funzionalità Measure fornisce informazioni dettagliate sulle prestazioni di comunicazione, tra cui l'analisi della velocità di trasmissione, la temporizzazione tra i messaggi e strumenti statistici avanzati come istogrammi e funzioni matematiche per valutare il protocollo di comunicazione CAN FD Light.

Infine, la funzione Eye Diagram consente una valutazione approfondita del livello fisico dei segnali, aiutando i progettisti a rilevare e diagnosticare problemi quali jitter, rumore e integrità generale del segnale per garantire una comunicazione CAN FD Light robusta.

Conclusione

Teledyne LeCroy si impegna a fornire soluzioni offrendo strumenti di misurazione per Classic CAN, CAN FD, CAN XL e l'emergente CAN FD Light.

Grazie alle funzionalità Trigger, Decode, Measure e Eye Diagram (TDME), i progettisti possono non solo visualizzare e decodificare il traffico di protocollo, ma anche eseguire analisi e validazioni approfondite dei progetti.

Questo kit di strumenti completo garantisce agli sviluppatori la possibilità di progettare, eseguire il debug e validare con sicurezza le reti Classic CAN, CAN FD, CAN XL e ora anche CAN FD Light, fornendo loro tutto il necessario per soddisfare le esigenze dei moderni sistemi di comunicazione a bordo dei veicoli.

Per ulteriori informazioni, consultare la pagina dedicata al protocollo CAN

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