2.1.3 Sous-couche MAC (Medium Access Control)
Cette couche gère l'accès au canal physique
à l'aide d'un protocole de communication, autrement dit elle
récupère les unités de données de la couche LLC et
les renvoie dans le canal physique en ajoutant l'information de contrôle
selon le protocole implanté.
Les protocoles qui nous intéressent sont ceux qui ont pour
objectif le respect des échéances des messages. Il existe une
multitude de protocoles temps réel selon qu'ils garantissent le respect
des échéances des messages ou pas.
2.1.4 Couche physique
Cette couche correspond à l'aspect matériel
(connecteur) et électrique des signaux (codage, tensions...).
2.2 Concepts de base du bus CAN
Lors de la définition de la couche physique, on
s'intéresse au débit, à la distance et au type du support
physique. La relation vitesse/distance proposée par la norme CAN
dépend :
-- des retards introduits à la sortie de l'émetteur
et à l'entrée du récepteur ;
-- de la vitesse de propagation du support de la ligne ;
-- du débit binaire nominal souhaité.
A titre indicatif, le tableau 2 donnent les distances maximales
entre deux noeuds pour des débits standards.
La relation entre le débit et la distance maximale sur une
paire de fils en cuivre est la suivante : débit x distance maximale = 1
Mbit/s x 40 m.
En résumé, l'implémentation du protocole CAN
dans le modèle
OSI est illustrée dans le tableau 3.
3. Aspect matériel du bus CAN
3.1 Généralités
Le CAN est un système très ouvert en ce sens que
plusieurs produits issus de différents fabricants peuvent cohabiter sur
le même réseau. Les composants CAN peuvent être
classés en plusieurs catégories :
-- contrôleur CAN « Stand Alone » : composant
assurant la gestion du protocole CAN destiné à s'interfacer avec
un système programmable de type microcontrôleur ;
-- microcontrôleur « Single Chip Solution » : il
s'agit d'un microcontrôleur intégrant (fondu) avec un
contrôleur CAN ;
-- SLIO (Serial Link Input/Output) : composant autonome
intégrant un contrôleur CAN, prévu pour des
entrées/sorties déportées, et conçu pour
réaliser des fonctions de contrôle à distance de capteurs
et d'actionneurs ;
__« Gate array » ou prédiffusé : il
s'agit de circuits intégrés sur mesure incorporant un
contrôleur CAN.
Actuellement de nombreux circuits intégrés
supportant le protocole
CAN sont disponibles sur le marché.
La figure 8 représente le schéma synoptique de
certains microcontrôleurs qui prennent en charge la transmission d'un
signal ou sa réception grâce au module « Transceivers »
et gèrent tout le protocole CAN à l'aide du contrôleur
intégré « Protocol handler ». Ce dernier communique
avec le microcontrôleur qui se charge de la couche applicative. Pour
assurer un environnement Temps réel aux applications évoluant sur
ce type de microcontrôleurs, un transfert DMA (Direct Memory Access) y
est implanté.
Le gestionnaire du protocole (Protocol handler) est l'exemple
type du circuit d'interfaçage entre un microcontrôleur avec le bus
CAN (hormis le driver de ligne). Sa fonction consiste à gérer les
couches dites de « Communication » et « Physique » du
protocole du bus CAN en tant que « Stand Alone Controller ». Dans ce
cas de figure, le microcontrôleur externe a pour mission d'assurer la
couche « applicative » de l'ensemble. Pour se connecter aux
différents médias de transmission (dans la couche physique), les
interfaces de lignes « Transceivers » sont nécessaires
pour s'adapter aux paramètres physiques, ainsi qu'aux besoins de
fiabilité.
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