Curs 1 - Introducere în Embedded Systems: Arhitectura Microprocesorului și Microcontrolerelor Curs 2 - Arhitectura și Programarea Perifericelor (GPIO, I2C, SPI, UART, ADC, DAC) Curs 3 - Intreruperi și Timere în Embedded Systems Curs 4 - RTOS și Planificarea Sarcinilor în Embedded Systems Curs 5 - Sisteme de Operare Embedded: Yocto Project și Buildroot Curs 6 - MQTT în Sisteme Embedded: Rețele de Senzori și Aplicații Curs 7 - CAN Bus și Protocolul de Comunicație în Sisteme Embedded Curs 8 - PCI și PCIe: Arhitectură și Utilizare în Embedded Systems Curs 9 - Interfețele de Comunicație de Mare Viteză: USB, Ethernet și SerDes în Embedded Systems

Curs 7 - CAN Bus și Protocolul de Comunicație în Sisteme Embedded

Acest curs explorează protocolul CAN Bus, utilizat în comunicația dintre microcontrolere și sisteme embedded din industria auto și automatizări industriale.

1. Ce este CAN Bus?

CAN (Controller Area Network) este un protocol de comunicație serială utilizat pentru schimbul de date între dispozitive embedded fără a necesita un computer central. Este optimizat pentru fiabilitate și rezistență la zgomot.

2. Caracteristici ale CAN Bus

- Transmisie diferențială: Utilizează două linii (CAN_H și CAN_L) pentru a reduce interferențele.

- Detectarea erorilor: Integrează mecanisme avansate pentru detectarea și corectarea erorilor.

- Arbitraj pe bază de prioritate: Permite ca mesajele critice să fie transmise primele fără coliziuni.

3. Structura unui Mesaj CAN

- ID (Identifier): Identifică mesajul și prioritatea acestuia.

- DLC (Data Length Code): Specifică lungimea datelor transmise.

- CRC (Cyclic Redundancy Check): Verificare a erorilor pentru integritatea datelor.

4. Implementarea CAN pe STM32

STM32 include controlere CAN integrate care pot fi configurate pentru transmiterea și recepția mesajelor.

CAN_TxHeaderTypeDef TxHeader;
uint8_t TxData[8] = {0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88};
TxHeader.StdId = 0x321;
TxHeader.DLC = 8;
HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan, &TxHeader, TxData, &TxMailbox);

5. Utilizarea MCP2515 cu Microcontrolere

MCP2515 este un controller CAN extern utilizat pe microcontrolere care nu au suport nativ pentru CAN Bus.

SPI.transfer(0x02); // Comandă pentru transmitere
SPI.transfer(0x00); // Selectează bufferul de date
SPI.transfer(dataByte); // Trimite datele CAN

6. Aplicații ale CAN Bus

- Automotive: Controlul unităților ECU în vehicule.

- Sisteme industriale: Comunicație între senzori și actuatoare.

- Medicină: Controlul echipamentelor medicale integrate.

7. CAN FD (Flexible Data Rate)

CAN FD extinde standardul CAN prin suportul pentru viteze mai mari de transfer și mesaje de până la 64 de bytes.

8. Exercițiu Practic - Implementare a unei Rețele CAN

Creează un sistem de comunicare CAN între două microcontrolere STM32 care schimbă mesaje despre starea unui senzor de temperatură.