1. Comparaciones
  2. CAN
    1. Es un sistema de bus serial de alta integridad destinado para comunicar dispositivos inteligentes, emergió como la red estándar para vehículos que se convirtió en el estandar internacional conocido como ISO 11898.
    2. Beneficios que ofrece CAN
      1. La principal es que permite a las unidades de control electrónico tener una sola interfaz CAN, en lugar de diferentes entradas analógicas y digitales para cada dispositivo en el sistema.
    3. Aplicaciones
      1. Comunicación en vehiculos de dispositivos electrónicos.
      2. En ferroviarias se utiliza en puertas o controladores de freno, unidades de conteo de pasajeros.
      3. En aviación con los sensores de estado del vuelo, sistema de navegación, y computadoras de investigación en la cabina de control.
      4. En aplicaciones aeroespaciales que van desde el análisis de datos en vuelos a los sistemas de control del motor de la nave como los sistemas de combustible, bombas y actuadores lineales.
      5. En aplicaciones de dispositivos médicos y para manejar cuartos de operación completos, componentes operativos del cuarto como luces, maquinas de rayos x y camas de pacientes.
    4. Capas físicas. Las mas utilizadas y comunes se describen a continuación:
      1. CAN de alta velocidad
        1. CAN de alta velocidad es la capa física más común. Las redes de CAN de alta velocidad están implementada con dos cables y permiten la comunicación con tasas de transferencia de hasta 1 Mb/s. Otros nombres para CAN de alta velocidad incluye CAN C e ISO 11898-2. Los dispositivos típicos CAN de alta velocidad incluyen los sistemas de frenos anti-bloqueo, módulos de control del motor y sistemas de emisiones.
      2. Hardware CAN de baja velocidad/Tolerante a fallas
        1. Las redes de CAN de baja velocidad/tolerante a fallas también están implementadas con dos cables, pueden comunicarse con dispositivos a una tasa de hasta 125 kb/s, y cuenta con transceptores con capacidades de tolerancia a fallas. Otros nombres para esta versión de CAN son CAN B e ISO 11898-3.
      3. Hardware CAN de un solo cable
        1. Las interfaces CAN de un solo cable pueden comunicarse con dispositivos a una tasa de hasta 33.3 kb/s (88.3 kb/s en modo de alta velocidad). Otros nombres para CAN de un solo cable incluyen SAE-J2411, CAN A, y GMLAN.
      4. Hardware CAN seleccionable por software
        1. Con los productos de hardware CAN de National Instruments, usted puede configurar las interfaces CAN mediante software para utilizar cualquiera de los transceptores incluidos (de alta velocidad, de baja velocidad/tolerante a fallas o de un solo cable). Contar con múltiples transceptores es una solución perfecta para aplicaciones que requieren de una combinación de diferentes estándares. Adicionalmente, estos dispositivos de hardware CAN permiten elegir su propio transceptor de CAN externo.
    5. Trabajo en la comunicacion CAN
      1. CAN es una red uno a uno. Esto significa que no hay un maestro que controle el acceso de lectura o escritura de datos en el bus por parte de los nodos individuales. Cuando un nodo CAN está listo para transmitir datos, verifica si el bus se encuentra ocupado, y después simplemente escribe un marco de CAN en la red. Los marcos de CAN transmitidos no contienen direcciones del nodo transmisor o de ninguno de los probables nodos receptores. Sólo se cuenta con un número de identificación único. Todos los nodos en la red reciben el marco, y dependiendo del número de ID cada nodo decide si aceptar o no el marco.
      2. Si varios nodos intentan transmitir un mensaje al bus al mismo tiempo, el nodo con la mayor prioridad (número de ID menor) automáticamente tendrá acceso al bus. Los nodos con menor prioridad deben esperar hasta que el bus vuelva a estar disponible antes de iniciar nuevamente su transmisión. De esta manera, es posible implementar redes CAN con comunicación determinística entre nodos.
  3. LIN
    1. LIN fue desarrollado para crear un estándar para comunicación multiplexada de bajo costo en redes automotrices.
    2. Diferencias entre CAN y LIN
      1. CAN cubre la necesidad para alto ancha de banda, redes de manejo de error avanzado, los costos de hardware y software por la implementación de CAN se han vuelto prohibitivos para dispositivos de menor rendimiento como controladores de potencia de ventanas y asientos.
      2. LIN proporciona comunicación rentable en aplicaciones donde el ancho de banda y la versatilidad de CAN no son requeridos. Puede implementar LIN prácticamente a un menor precio usando el transmisor/receptor estándar serial universal asincrónico (UART) embebido en la mayoría de los microcontroladores modernos de bajo costo de 8 bits.
      3. Las redes automotrices modernas usan una combinación de LIN para aplicaciones de bajo costo principalmente en electrónicos, CAN para comunicación de tren de potencia y carrocería y el bus FlexRay para comunicaciones de datos sincronizados de alta velocidad en sistemas avanzados como suspensión activa.
    3. Formato de marco LIN
      1. La comunicación a través del bus LIN está controlada completamente por la tarea de maestro en el dispositivo maestro. La unidad básica de transferencia en el bus LIN es el marco, el cual está dividido en un encabezado y una respuesta. El encabezado siempre es transmitido por el nodo maestro y consiste de tres diferentes campos: la interrupción, la sincronización (symc) y el identificador (ID). La respuesta, la cual es transmitida por una tarea de esclavo y puede residir ya sea en el nodo maestro o un nodo esclavo, consiste de una carga útil de datos y una suma de verificación.
        1. 1. Interrupción
        2. 2. Sincronización
        3. 3. ID
        4. 4. Bytes de datos
        5. 5. Suma de verificación
    4. Comportamiento de LIN
      1. El bus LIN conecta un solo dispositivo (nodo) maestro y un o más dispositivos (nodos) esclavo juntos en un cluster LIN. El comportamiento de cada nodo se describe por su propio archivo de capacidad de nodo. Los archivos de capacidad del nodo son entradas a una herramienta definida por software, la cual genera un archivo de descripción (LDF) que describe el comportamiento de todo el cluster. El LDF es analizado por un generador del sistema para generar automáticamente el comportamiento especificado en los nodos deseados. En este punto, la tarea del nodo maestro inicia transmitiendo encabezados en el bus y todas las tareas en el cluster (incluyendo la propia tarea de esclavo del nodo maestro) responden como se especifica en el LDF.
  4. Flexray
    1. El bus FlexRay comunicaciones es un sistema de bus determinista, tolerante a fallos y de alta velocidad desarrollado en conjunto con los fabricantes de automóviles y los principales proveedores. FlexRay ofrece la tolerancia de errores y el determinismo de tiempo requisitos de rendimiento para las aplicaciones de X-hilos (es decir, "drive-by-wire, dirigir hilos por, freno por cable, etc.).
    2. Flexray Básico
      1. Muchos aspectos de FlexRay están diseñados para mantener los costos bajos al tiempo que ofrece el máximo rendimiento en condiciones ambientales severas. FlexRay utiliza cableado de par trenzado sin blindaje para conectar los nodos entre sí. FlexRay soporta un solo y las configuraciones de doble canal que consisten en uno o dos pares de cables, respectivamente. Señalización diferencial en cada par de hilos reduce los efectos del ruido externo en la red sin caro blindaje. La mayoría de los nodos FlexRay típicamente también tienen cables de alimentación y tierra a disposición de los transmisores-receptores de energía y microprocesadores.
    3. Topologías de Flexray
      1. Multi Drop Bus
        1. FlexRay es comúnmente usado en una topología de bus simple multi-drop que cuenta con un funcionamiento de red solo cable que conecta ECU múltiples juntos.
      2. Star Network
        1. La norma FlexRay apoya "Star" que consisten en configuraciones de vínculos individuales que se conectan a un nodo central activo. Este nodo es funcionalmente similar a un concentrador que se encuentran en las redes Ethernet de PC. La configuración estelar activa hace que sea posible ejecutar redes FlexRay en distancias más largas o para segmentar el la red de tal manera que sea más fiable que una parte de la red no.
      3. Hybrid Network
        1. Las topologías de bus y de la estrella se pueden combinar para formar un híbrido topología. Las futuras redes FlexRay es probable que consisten en redes híbridas para tomar ventaja de la facilidad de uso y costo ventajas de la topología de bus mientras se aplica el rendimiento y la fiabilidad de las redes en estrella cuando se requieran en un vehículo.
    4. Protocolo de Flexray
      1. El protocolo FlexRay es un protocolo único de tiempo disparada que ofrece opciones para los datos determinista que llega en un marco de tiempo predecible (hasta el microsegundo), así como CAN-como dinámico de datos basadas en eventos para manejar una gran variedad de marcos. FlexRay logra este híbrido del núcleo de marcos estáticos y dinámicos con los marcos preestablecidos ciclo de la comunicación que proporciona un espacio predefinido para datos estáticos y dinámicos. Este espacio se configura con el red por el diseñador de la red. Mientras que los nodos CAN sólo es necesario saber la velocidad de transmisión correcta de comunicarse, los nodos en una red FlexRay debe saber cómo todas las piezas de la red están configurados para comunicarse.
      2. FlexRay gestiona varios nodos con un (Time Division Multiple Access) o TDMA régimen. Cada nodo FlexRay se sincroniza con el mismo reloj, y cada nodos espera su turno para escribir en el autobús. Debido a que el tiempo es constante en un esquema TDMA, FlexRay es capaz de el determinismo de garantía o la consistencia de los datos de ofrecer a los nodos de la red. Esto proporciona muchas ventajas para sistemas que dependen de los datos hasta a la fecha entre los nodos. redes integradas son diferentes de las redes basadas en PC, ya que tienen una configuración cerrada y no cambian una vez que se ensamblan en la producción de productos. Esto elimina la necesidad de mecanismos adicionales de forma automática descubrir y configurar dispositivos en tiempo de ejecución, al igual que un PC hace al unirse a una nueva red por cable o inalámbrica. Por el diseño de configuraciones de red antes de tiempo, los diseñadores de redes ahorrar costes significativos y aumentar la fiabilidad de la red.