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Lycée Eugène IONESCO
STI2D - SIN
STI2D - Système d'Information et Numérique
SIN
TD
TP
Cours
Synthèse
Devoir
Evaluation
Projet
Document ressource
TD : LE BUS CAN
1 – LE BUS CAN
Le multiplexage temporel consiste à
faire circuler sur un même bus une
multitude d’informations entre les
différents équipements (très souvent
des calculateurs). Ces équipements
communiqueront donc à tour de rôle.
Information 1
Information 1
Information Multipléxée
Information 2
Multiplexage
Information 3
Information 2
Démultiplexage
Information 3
1. Donner les avantages d’un bus multiplexé. Justifier pourquoi les bus multiplexés sont utilisés dans
l’automobile notamment.
Un bus de terrain est un système transmission qui peut fonctionner dans des environnements limités et
très perturbé.
2. Justifier pourquoi le bus CAN est utilisé dans l’automobile.
2 – SUPPORT DE TRANSMISSION
Un bus CAN est donc constitué de deux fils : CAN L (CAN Low) et CAN H (CAN High). Le Signal CAN
transmis est obtenu par la différence de tension entre ces deux lignes.
1. Indiquer si le bus CAN est un système de transmission est de type simplex, half duplex ou full
duplex. Préciser si le bus CAN est une liaison série ou parallèle.
2. Indiquer combien de nœuds il est possible de connecter un bus CAN.
3. Justifier l'intérêt d'une transmission différentielle.
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4. Tracer les signaux VCANL et VCANH pour les 2 interfaces CAN-LS et CAN-HS.
CAN-LS
CAN-HS
VCANL VCANH
VCANL VCANH
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
Bit récessif
Bit dominant
Bit récessif
0
t
Bit récessif
Bit dominant
Bit récessif
t
5. Compléter les chronogrammes ci-dessous. Préciser s'il s'agit d'un bus CAN-LS ou CAN-HS.
VCAN H
VCAN L
VCAN H− VCAN L
3 – TRAMES CAN
1. Tracer la séquence 0x7C1F avant et après le "stuffing" pour. Indiquer combien de bits de "stuffing"
ont été insérés par le contrôleur CAN.
TD : Le bus CAN
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SOF
Champ de commande
Champ d'arbitrage
Le champ d'arbitrage est constitué des bits de
l'identificateur ainsi que du bit RTR (Remote
Transmission Request).
Identificateur (11 bits)
RTR
2. Indiquer sur quelle partie de la trame s’effectue l’arbitrage lorsqu’au moins deux messages sont
transmis simultanément.
3. Indiquer si l’arbitrage entre plusieurs nœuds pour accéder au bus est réalisé sur un bit dominant ou
récessif.
4. Justifier l’intérêt de donner la priorité à des messages.
5. Indiquer quel message sera prioritaire parmi les messages émis par les 3 capteurs automobiles
suivants : température extérieure, contrôle électronique du moteur et gestion de fermeture
centralisée des portes.
6. Parmi les trois messages suivants, justifier lequel serait le plus prioritaire s’ils venaient à être émis
en même temps par trois nœuds différents :
message n°1 : ID = 0x64C ;
message n°2 : ID = 0x740 ;
message n°3 : ID = 0x631.
7. Justifier quel calculateur transmettra son message sur le bus, parmi les 3 calculateurs suivants
émettant un message CAN :
calculateur de transmission : ID = 0x25D ;
ABS : ID = 0x25B ;
Calculateur moteur : ID = 0x26E.
8. Préciser à quel moment l'arbitrage est terminé.
9. A un instant donné, le bus devient libre et 2 trames d’identificateurs 0x031 et 0x029 (émises
respectivement par les stations 1 et 2) sont en concurrence. Représenter les bits émis par la station
1 et 2 et le niveau résultant sur le bus.
Station 1
Station 2
Signal sur
le Bus
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Champ d'arbitrage
Le champ de commande est constitué
de 6 bits.
Champ de commande
R0
R1
DLC3 DLC2 DLC1 DLC0
Bits de réserve
Le champ de données contient les
données utiles transmises. Il peut
être composé de 0 à 8 octets. Dans
chaque octet, le MSB est transmis
en premier.
Champ de commande
Champ de données
Data Lengh Code
Champ de données
MSB
LBS MSB
Champ de CRC
LBS
LBS
MSB
0 à 8 octets
Champ de données
Champ de CRC
Champ d'acquittement
Le champ de CRC est composé d'une séquence de
15 bits suivi du CRC Delimiter (1 bit récessif).
Séquence de CRC 15 bits
Délimiteur de CRC
(bit récessif)
Champ de CRC
Champ
d'acquittement
EOF
Le champ d'acquitement est composé de 2 bits, l'ACK Slot et le
ACK Delimiter (1 bit récessif).
ACK Slot
Délimiteur ACK
(bit récessif)
10. Préciser comment identifier une trame de requête ou une trame de données.
11. Donner le nombre maximum de bits contenus dans une trame CAN 2.0A sans bits de "Stuffing".
12. Préciser pourquoi un champ de fin de trame de 7 bits est nécessaire en fin de trame.
13. Déterminer la durée maximale de transmission d’une trame CAN sur un réseau à 125 kbit/s.
14. Donner la trame (Data Frame) en binaire puis en hexadécimal de priorité 0x471, véhiculant la
donnée 0x3D6C et présentant la séquence CRC 0x62FB.
On souhaite émettre le message CAN standard suivant :
identificateur : 0x333 ;
4 octets de données dans l’ordre suivant : 0xAA, 0x55, 0xA4, 0xE4 ;
le CRC calculé est 0x6C6B.
15. Donner la séquence binaire (en insérant les bits de "stuffing" si nécessaire) les informations du
message.
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16. Tracer la trame logique et le chronogramme de la tension VCAN (VCAN L− VCAN H) dans le cas d’un bus
CAN-HS.
CAN
VCAN
t
3V
2V
1V
0
t
17. La transmission d’un message CAN est visualisée sur le chronogramme ci-dessous. Représenter la
trame logique et identifier les différents champs du message (attention aux bits de "stuffing").
Donner alors sous forme hexadécimale, l’identificateur du message, le type de trame (requête ou
donnée), la donnée et la séquence du CRC. Préciser si l'acquittement a eu lieu lors de la
transmission.
VCAN
3,5 V
2,5 V
1,5 V
0
t
1
0
t
Le bit RTR du champ d'arbitrage d'une trame de requête est un bit récessif. C'est donc ce bit qui
différencie une trame de données d'un trame de requête.
18. Justifier pourquoi une trame de donnée est prioritaire sur la trame de requête.
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