PresseBox
Pressemitteilung BoxID: 716192 (CAN in Automation (CiA))
  • CAN in Automation (CiA)
  • Kontumazgarten 3
  • 90429 Nürnberg
  • http://www.can-cia.org
  • Ansprechpartner
  • Holger Zeltwanger
  • +49 (911) 928819-0

CAN FD: Erste Erfahrungen und höhere Protokolle

(PresseBox) (Nürnberg, ) Ende Oktober fand in den Räumlichkeiten der internationalen Anwender- und Herstellervereinigung CAN in Automation (CiA) ein CAN-FD-Plugfest statt. Teilnehmer von vierzehn Firmen kommunizierten mit ihren CAN-FD-Produkten in einem Netzwerk. Darunter waren Mikrocontroller-Hersteller (Infineon, Renesas, Spansion und STM) sowie Firmen, die FPGA-Implementierungen verwendeten (Bosch, ESD, Ixxat/HMS, Kvaser, National Instruments, Peak sowie Daimler und Volkswagen). In der Arbitrierungsphase wurden die Daten mit 500 kbit/s übertragen. Für die Datenphase begann man mit 1 Mbit/s und erhöhte die Datenrate auf maximal 10 Mbit/s. Bis zu einer Bitrate von 5 Mbit/s wurden keine Fehler registriert - selbst bei Buslasten bis zu 100 Prozent über einen längeren Zeitraum (mehrere Hunderttausend Nachrichten). LeCroy nahm mit einem passiven Busanalysator teil, der die einzelnen Bits des CAN-FD-Protokolls interpretieren konnte. CiA wird im nächsten Jahr ähnliche Veranstaltungen in den USA und in Japan durchführen.

Das CAN-FD-Protokoll wird derzeit in den Gremien der ISO genormt. Es soll in der Norm ISO 11898-1 international standardisiert werden. Die CAN-Hochgeschwindigkeitsübertragung wird in der Norm ISO 11898-2 spezifiziert. Das in der Überarbeitung befindliche Dokument soll auch die Low-power-Option (bisher ISO 11898-5) sowie das ebenfalls optionale selektive Aufwecken (bisher ISO 11898-6) enthalten. Beide Normen sollen 2015 veröffentlicht werden. ISO-Gremien arbeiten auch daran, das ISO-Transportprotokoll (ISO 15765-2) zu erweitern, so dass es auch die größeren Datenpakete (bis zu 64-Byte-Nutzdaten) unterstützen kann. Der Asam-Verein hat das CAN-basierende Kalibrationsprotokoll ebenfalls schon CAN FD ertüchtigt. Entsprechende Autosar-Erweiterungen sind ebenfalls bereits verabschiedet und werden demnächst veröffentlicht (Version 4.2.1).

CAN FD wird auch in den zuständigen CiA-Arbeitskreisen diskutiert. Neben den Arbeiten an generischen Netzwerk-Design-Empfehlungen (CiA 601) ist ein Update von CiA 301 geplant. Unter der Bezeichnung CANopen+ soll die Anwendungsschicht entsprechend erweitert werden. Neben 64-Byte-SDOs sollen auch die PDOs auf 64 Byte vergrößert werden. Dies ist vor allem für komplexe CANopen-Geräte interessant, bei denen die bisherige 8-Byte-Grenze zu funktionalen Einschränkungen führte. Vor allem für Geräte, die sowohl funktionale Sicherheit als auch Security-Maßnahmen unterstützen sollen, ist die PDO-Vergrößerung von Vorteil. Aber auch die normale Funktionalität lässt sich mit längeren PDOs verbessern. Elektrische Antriebe nach CiA 402 können so in einem PDO mehrere Kommandos empfangen. Dazu müssen allerdings die CANopen-Profile entsprechend überarbeitet werden.

Kürzlich hat die CiA-Vereinigung die Interest-Gruppe "Kommerzielle Fahrzeuge" eingerichtet. Sie wird für CAN-FD-Netzwerke in Lastkraftwagen und Omnibussen eine Anwendungsschicht erarbeiten, die bei der SAE (Society of Automotive Engineers) eingereicht werden soll. In diesem Zusammenhang soll auch die physikalische Übertragung spezifiziert werden. Die unter der Bezeichnung CiA 602 entstehenden Spezifikationen sollen soweit wie möglich die in J1939 standardisierten Funktionen und Daten übernehmen. Es handelt sich also mehr oder weniger um ein Mapping der vorhandenen SAE-Spezifikationen auf CAN-FD-Netzwerke.

Obwohl CAN FD viele Prinzipien von dem klassischen CAN-Protokoll übernommen hat, gibt es doch einige Besonderheiten die der Anwender beachten sollte. Um die Nutzer in den verschiedenen Branchen zu informieren, veranstaltet der CiA im nächsten Jahr weltweit Informationsveranstaltungen (CiA Tech Days) und dedizierte Seminare (CAN/CAN-FD-Training). Letztere richten sich an Entwicklungsingenieure, die sich bisher noch nicht mit CAN beschäftigt haben. Die CiA Tech Days sollen vor allem technische Führungskräfte über die Möglichkeiten und Grenzen von CAN FD informieren. Darüber hinaus wird es zum Thema CAN FD auf der 15. internationalen CAN-Konferenz in Wien mehrere Vorträge geben.

"Das CAN-FD-Protokoll erlaubt nicht nur höhere Übertragungsgeschwindigkeiten, sondern auch längere Nachrichten mit maximal 64 Byte" erklärte Holger Zeltwanger, CiA Managing Director. Neben den Halbleiterherstellern haben auch die Anbieter von Softwarewerkzeugen begonnen, ihre Produkte CAN-FD zu ertüchtigen. Allerdings wurde das ursprüngliche CAN-FD-Protokoll noch einmal verändert, um die Zuverlässigkeit der Übertragung zu verbessern. "So wurde unter anderem ein Stuffbit-Zähler eingeführt, der mit einem Paritätsbit geschützt ist" erläuterte Zeltwanger, der auch dem entsprechenden ISO-Arbeitskreis vorsitzt.