Barramento CAN - Controller Area Network | Comunicação de Dados para Automação (Aula Completa)

Oi e aí pessoal tudo certo então na aula de hoje a gente vai falar sobre o barramento Khan que é um padrão de meio físico camada de enlace bastante utilizado em algumas aplicações industriais então barramento Campo pessoal ele significa Controller aérea Network né ele foi desenvolvido pela Bosch em 1983 com intuito de permitir a comunicação entre microcontroladores e vários dispositivos periféricos ele foi desenvolvido nessa época pessoal com o intuito de ser utilizado em veículos para reduzir a fiação a quantidade de fios que eram necessários dentro desses veículos então em dois 91 perdão surgiu a versão

2.0 dele uma atualização com alguns incrementos na tecnologia e no no padrão de comunicação e a ISO 11898 de 2003 padronizou ele e no modelo osi né então deixou ele como um padrão aberto aí de Tecnologia bom então só para dar um contexto antes pessoal toda a fiação dos veículos envolveu uma série de fios que tinham que passar de acordo com os componentes que tinham que ser ligados então motor tinha uma série de fios que ia para uma central a parte de transmissão também a parte ali do painel né que eles chamam de cluster também

então os fios se precisasse mostrar no painel uma informação sobre o motor tinha que um fio saí do motor e até esse cluster né ou é uma parte de ligação aí por clãs então era uma fiação muito grande que tinha um veículo e objetivo então foi aplicar um barramento que no caso aqui o clã que permitisse que principais informações circulassem entre cada um desses componentes através de um barramento dessa forma reduzindo toda essa fiação Então a gente tem um barramento que ia ligar mas mais ou menos todas as coisas juntas E aí essas informações do

motor da transmissão elas iam chegar o dispositivo só nos componentes que precisavam né bom então o clube é só como é que ele definiu conforme o modelo foi definido conforme modelo iso-osi são três camadas tá camada de aplicação que é onde a gente vai enviar e receber comandos pelo barramento receber dados e informações camada de enlace e a camada física apenas isso então aqui do lado direito nessa Divisão a gente vê mais ou menos qual seria o hardware necessário no equipamento ou não nó não dispositivo que vai se comunicar usando o clã bom aqui a

gente tem o barramento com os fios que compõem o barramento a gente vai ter um transceiver que é um conversor de nível assim como no 485 a gente tinha a gente tem aliás um transceiver que vai converter os níveis de sinal que saem do microcontrolador para os níveis do próprio protocolo né a 485 a gente vai ter aqui também um transfer especial Porcão que vai fazer toda essa essa conversão de níveis e acima disso a gente vai ter então um microcontrolador um controlador Khan que vai ser responsável aqui por receber os sinais elétricos do Trance

ver e traduzir eles nas mensagens e do protocolo do do padrão canto e além disso também codificar os dados que a gente quer enviar me sinais específicos do campo então geralmente pessoal a gente vai ter um controlador um microcontrolador e já dentro dele vai ter o hardware específico para se comunicar com cam então assim como a gente tinha a gente tem dentro dos microcontroladores uma um módulo deu arte ou vários módulos deu arte parece microcontrolador se comunicar via serial e também vai ter uma luzinha uma máquina de estados especial dentro dele que vai gerenciar as

comunicações do Campo né então o nosso trabalho assim como desenvolvedor e projetista vai ser muito mais configurar esse módulo esse controlador embarcado aqui para eles comunicado jeito que a gente quer com as taxas que a gente quer e chamar as funções que uma biblioteca vai ter que vão definir Eleuza endereçamentos e tudo mais e os dados que a gente quer enviar bom então um nó a gente vai chamar de novo qualquer dispositivo que tá ligado no barramento aqui a gente tem os dois fios do barramento e dentro desse não então como eu falei antes um

trans ivercan responsável por fazer a codifi cação elétrica né cuidado a sinalização elétrica e um microcontrolador com um controlador cam embutido então que vai fazer a parte da comunicação e da parte de aplicação que a gente vai usar aplicação seria aqui a gente chamar funções que vão ler e enviar dados pelo barramento tá e o barramento pessoal como é que ele vai ser colocado geralmente a gente vai ter 64 dispositivos no máximo quando a gente está usando o devicenet que é o padrão de comunicações industriais 127 no canopen mas tipicamente os transfers aqui eles vão

conseguir ter capacidade de corrente para alimentar até 30 nós no barramento tão tipicamente a gente vai ter até e nós vamos ter dois fios ocam agayu com ele que são os dois fios que compõem o barramento que a comunicação diferencial muito parecido com 45 só que com alguns detalhes diferentes e o resistor determinação nas extremidades desse barramento os cabos vai ser STP UTP depende do protocolo que a gente tá usando lembro cão é um padrão de meio físico e camada de enlace tá pessoal e as taxas de comunicação que a gente vai poder configurar ele

125 kbps até um megabit por segundo e geralmente vai ter também ou uma certa distância por taxa de comunicação então com um megabit por segundo até 40 metros de distância com 250 kbps até 200 metros com um meio e com 500kbps 100m tá Então depende da distância então tem que sempre conferindo padrão aliás distâncias e taxas que a gente vai usar e o clã definir quatro sinais elétricos pessoal os dois para dados que são o cano Lou e o canal Rai que é o cano - ficam mais e também ele define que pode ter dois

sinais 42 sinais ou 3 até com a parte de energia e blindagem em algumas aplicações o cão ele vai fornecer também a energia para alimentar os dispositivos que em geral passou a gente vai aplicar na indústria um CLP que vai ter algum tipo de comunicação de poder vai se net que usa clã e esse próprio CLP ou sistema vai alimentar esses dispositivos periféricos que vão ser geralmente módulos de entradas e saídas digitais aqui e alguns outros equipamentos de baixa potência onde a gente vai Oi flores e atuadores né a gente vai ter sensores e relés

aqui de saída onde a gente vai ligar no processo bom então ele vai ter essa capacidade de fornecer um pouco de energia através do sinal do cão ver mais o quê que vai ser 24 volts em geral até 8 amperes mas depende do protocolo Tapion Então tem que ver se tiver usando devicenet vai ter um certos especificação quanto a isso [Música] em conta os terminadores pessoal dois resistores de 120 ohms da mesma forma que o 485 para terminar a rede então sempre vão ter que ter esses dois resistores tá ah e também é possível usar

uma outra forma determinação onde a gente vai usar dois resistores de 60 anos e ligado no meio dele um capacitor de 4.7 nano ou usando essa fórmula que um capacitor que vai fazer o corte e menos três bebê né para um ponto 1 megabit então por exemplo usando o capacitor de 4.7 nano em cada extremidade da rede ligado ao terra do circuito Ele vai cortar em um ponto megabits que é a taxa máxima em geral do cano né um megabit Então vai cortar um pouquinho acima disso para não deixar passar a Picos de alta frequência

né acima dessa frequência no barramento então também é uma forma de fazer um uma uma terminação com filtragem e quantas conectores pessoal cada padrão vai definir conectores diferentes a gente vai encontrar db9 rj10 rj45m 12 5 mini tá então muito cuidado confiram sempre os manuais dos equipamentos e o próprio manual de uso do protocolo para conferir a pinagem e vê se tá batendo certinho sinais tá para não correr o risco de vocês ligarem por exemplo o alimentação com o Terra trocados né para não causar um uma inversão na alimentação e danificar os equipamentos então muito

cuidado sempre com esses conectores Tá bom vou falar um pouco da parte elétrica da sinalização elétrica que é bem importante aqui porque a lama das características principais do cam O que é o conceito que a gente vai ter dois tipos de sinais elétricos para representar o bit 1 e o bit 0 o bit 1 ele vai ser chamado pessoal no Cand recessivo e o que que vai acontecer se a gente botar uma celoscopio e medir a tensão no campo h e no Khan L são cão mais ficam menos que eu vou chamar aqui quando a

gente está transmitindo o bit um tanto atenção no campo mais e no campo menos em relação ao terra do circuito vai ser de dois e meio volts que é o que eu tô mostrando aqui ó recessivo tá então quando a gente está transmitindo o bit 1 ambos os sinais estão em dois e meio votos ou seja não tem diferença de tensão entre o cão mais e quando menos agora o que que acontece quando a gente tá transmitando o bit 0 o cão mais pessoal ele vai para três e meio volts e o cão menos vai

para um e meio aproximadamente tá e a gente vai chamar esse Beach the dominant obs Ah tá então dominante é 110 esse Cível um por quê que a gente chama dessa maneira pessoal no Khan e depois eu vou mostrar algumas formas de onda caso um dispositivo esteja transmitindo o bit 1 e outro o bit 0 ao mesmo tempo o sinal que vai ficar no barramento é o bit 0 ou seja ele é o dominante então no caso de uma colisão quando dois dispositivos estão enviando uma mesma mensagem caso um dispositivo esteja transmitindo 21 e outro

bit 0 o que vai aparecer no barramento é o bit 0 ele vai dominar o barramento então o circuito elétrico dentro dos transferidos do clã ele faz um chaveamento que acaba forçando né quando está transmitindo o bicho dominante para esses níveis E aí caso o outro dispositivo esteja transmitindo obtinham como eu falei o que vai aparecer no barramento o dominante isso vai criar uma característica bem importante no Khan que é no caso de uma colisão a mensagem que tenha mais vit0 só que esteja tem o primeiro bit 0 que ela vai dominar o barramento Então

essa mensagem que o bit recessivo o próprio dispositivo pode perceber que o que está sendo enviado tá Tá diferente do que ele porque ele recebeu que ele tá escutando e ele pode parar sua comunicação Então essa é uma característica grande do campo que é em caso de colisão não tem perda de dados porque uma mensagem que tem mais Beats dominantes ela vai permanecer sendo transmitido no barramento enquanto a mensagem que tava transmitir no ambiente recessivo e percebeu que apareceu um vídeo dominante do barramento pode se recolher e tentar mandar mensagem depois tá então não tem

colisão bom então aqui tem mais empenho bom a gente tem um dado a ser transmitida a gente vai ter aqui o Trance ver o da agora do clã que manda o cão mais o cão menos o que a gente vai ver aqui pessoal essa aqui é a forma de onda do Driver tá ou seja do que tá entrando na entrada do Driver aqui seria o TX digamos assim está mandando um nível lógico alto nível lógico baixo tá quê que a gente tá vendo Nunca again no canal Hélio você podem ver que quando está transmitindo o

bit 1 aqui o nível de tensão tanto no h e não menos é dois e meio volta aproximadamente e quando e a gente tá transmitindo zero o Canadá sobe e o LDS causando essa diferença de tensão e essa diferença é o que o receptor aqui que vai tá ligado no barramento vai receber quando não tem diferença de tensão ele considera que tem um bit 1 chegando e quando tem diferença de tensão ele considera que é um bit 0 chegando tá e da mesma forma né pessoal como é que comunicação diferencial da mais imune ao ruído

pode usar par trançado então o mesmo conselho de 4 e 5 aqui de reduzir interferência através da comunicação diferencial Oi e aí pessoal tava falando da questão do dominante do recessivo né então o seguinte esse mecanismo a gente vai chamar de arbitragem de acesso ao meio que quando o dispositivo está transmitindo dados ele também tá ouvindo o que que tá chegando que é justamente isso aqui Aqui tá o nosso transfer tá aqui o barramento cama O que é o transfer ó e aqui a gente tem esse transilva ligado no microcontrolador tá ó e aqui o

controlador cam faz essa parte essa comunicação Inicial que tá dentro do microcontrolador tá então e toda vez que o dispositivo está enviando dados pessoal ele também tá escutando o barramento ao mesmo tempo tão diferente da arte aqui a gente tá ouvindo tudo que tá chegando também e o que que acontece se o dispositivo está transmitindo e ele percebe ele tá transmitindo o bit 1 por exemplo e ele percebe aqui no barramento o que ele tá vendo é um bit 0 Isso significa que tem um outro dispositivo transmitindo esse bit 0 e a regra é a

seguinte toda vez que eu tiver transmitindo um ambiente recessivo se eu perceber aqui no barramento tem um dominante quer dizer que tem outra dispositivos comunicando eu preciso parar a minha comunicação e eu vou esperar um tempo para tentar transmitir novamente Então essa é a ideia da arbitragem nessa forma de arbitragem do acesso ao meio quem tá transmitindo dominante continua fazendo sua comunicação que está transmitindo recessivo se Recolhe e então é metilação que acontece ela não destrutiva porque ela não destrói o sinal que está sendo transmitido então o dispositivo que que tem esse Beach dominante durante

uma colisão ele continua transmitindo normalmente porque ele não percebeu erros enquanto que o bicho que está transmitindo o dispositivo que tá transmitindo ali e percebeu que não chegou um tinham dominante percebe ter uma colisão e tenta transmitir mais tarde e aqui tem um exemplo pessoal então dá um nó no 15 que tá transmitindo uma sequência de bits e o nosso 16 que tá transmitindo uma outra sequência de bits e o que que a gente tá vendo no barramento em nível Lógico tá Então olha só esses dois dispositivos por acaso eles começaram a transmitir no mesmo

instante então diz transmitem o start bit do clã que é zero e o que que apareceu no barramento zero né os dois são somente 10 então ok deles seguem transmitindo ou no cão depois eu vou falar dos quadros mas os primeiros bits que a gente transmitir o identificador da mensagem né Cada mensagem tem o identificador que é um código para identificar o conteúdo dela e nesse caso esses dois dispositivos estão transmitindo e olha só o identificador do bt098 765 é igual para todos eles Então segue os dois seguem se comunicando no barramento porém e o

nó 15 ele tem o identificador menor né aquele que você também tem 10 e o nosso 16 aqui no quarto o bicho tenho Então nesse momento aqui pessoal ou 16 tentou transmitir um o 15 tentou transmitir zero o que que apareceu no barramento foi o dominante só que é o zero e aí fica o nosso 16 faça ele percebe que o um que lhe transmitiu aqui não chega não apareceu no barramento então ele identifica né o controlador zinho com a identifica que houve uma colisão e ele para de transmitir ele interrompe sua transmissão e não

temos a mente mais nada e enquanto isso nós Kings ele viu que eu chegou a 0 no barramento então ele vai seguir a comunicação dele aqui normalmente até terminar e o nosso 16 vai tentar transmitir mais tarde a mensagem tá então essa ideia Quem Tem identificador menor com mais zeros e vai sempre ganhar obturação no caso de duas mensagens sendo transmitidas simultaneamente beleza bom então aqui tem outros exemplos disso né com o nó do bei uns e eles começam a transmitir simultaneamente nesse caso aqui ó daqui é o que a gente tá vendo no barramento

e quando o bebê percebe quando você tem um identificador maior menor né Tem com mais Eros o Uber tá transmitindo ele percebe que aqui teve uma diferença aquele tá transmitindo zeros aqui uns né 000101 então quando ele percebe que foi transmitir ontem é mais 10 no barramento ele cai fora tá mesma coisa então aqui você transmite normal é o que a gente vê no barramento você transmitir normal aqui aí nesse caso o tio Beto tentou transmitir E aí consegue transmitir normal né porque você não está transmitindo talvez tem o Naldo o noá noá que faltou

colocar mas enfim tá então cara os principais o canto tá pessoal ele vai permitir aos protocolos que vão utilizar o primeiro multi-mestre pode ter um mestre Central na rede que vai fazer requisições respostas ou não cada dispositivo ele pode mandar uma informação na rede divulgar essa informação e os outros dispositivos que tem interesse nessa nessa mensagem vão consumir a sua mensagem o tamanho das mensagens no campo pessoal é até 8 bytes de dados ele não foi projetado para mandar grandes quadros ou seja cada mensagem vai ter oito bytes no máximo vai ser bem curtinha e

ele usa modelo produtor-consumidor que é um modelo que parti do seguinte princípio pessoal cada dispositivo vão pensar no caso de um carro tá a cada dispositivo dentro do carro ele vai ter uma série de informações que ele vai transmitir que vão ter identificadores específicos e os dispositivos que querem receber essa informação eles vão ter na programação deles toda vez que chegar aquele identificador receber essa mensagem então por exemplo a gente pode ter um carro um controlador das portas tá que é um dispositivo que vai estar ligado às portas do carro a gente tem um motor

aqui por exemplo e a gente tem o painel de instrumentos Esse motor ele fornece por exemplo aqui a gente tem tudo essas três módulos controladores ligação do barramento canto tá esse motor por exemplo ele pode a cada meio segundo enviar uma mensagem com identificador específico que é a velocidade desse carro velocidade atual então a cada segundo e ele manda no barramento essa mensagem da velocidade atual do carro e o controlador das portas ele pode receber todo mundo vai receber essa mensagem tá esse esse quadro mas por exemplo controlador da porta ele pode ter na programação

dele que toda vez que chegar Esse identificador específico da velocidade ele vai pegar essa informação de velocidade que tá chegando para ver se ele tem que fazer a travamento automático das portas né que é Aquele caso do carro as começa a acelerar e depois que passa de 10 15 km por hora esse carro festa trava as portas automaticamente né então ele pode estar lhe consumindo essa mensagem que foi produzida pelo motor e da mesma forma essa mesma mensagem ela pode estar sendo consumida pelo painel de instrumentos onde vai ter lá o odômetro que vai mostrar

velocidade no painel para o motorista né Então essa ideia do modelo produtor-consumidor as mensagens vão ter identificadores padronizados de alguma maneira o e os E aí os produtores vão periodicamente mandar essa mensagem no barramento e os dispositivos que tem interesse nessa mensagem vão receber essa mensagem na programação onde vão consumir da maneira que precisa tá então essa ideia do Produtor consumidor isso aqui tá bem ligado ao modelo que o meio físico funciona convite dominante é recessivo né porque se cada dispositivo tem autonomia para produzir suas mensagens aqueles que têm o identificador mais próximo do identificador

de valores 0 eles vão ter prioridade maior então algumas mensagens vão ter prioridades maiores então por exemplo a velocidade pode ter uma prioridade maior por exemplo que um um sinal que é para aumentar o volume do rádio por exemplo também pode ser trocado no barramento né então a gente consegue organizar por prioridades e garante que aqueles sistemas mais críticos que tem um controle em malha fechada ou que tem algum tipo de controle relacionado à segurança do veículo e ao controle do veículo tenham uma prioridade maior através do identificador porque se deu uma colisão aquela mensagem

continua sendo enviado já então é bem bacana essa característica do campo e essa característica toda a gente vai chamar de csm AACD mas a mp Esse é o mecanismo de acesso de controle acesso ao meio do campo que é o que pessoal quer ver sensor de detecção de portadora isso quer dizer que quando tu tá enviando dados tu tá ouvindo que o Essence acesso múltiplo para dizer que é um barramento com detection a visão seja como tu tá ouvindo que tá transmitindo tu consegue perceber se houve uma colisão por causa do bicho dominante recessivo eu

e arbitração que é justamente aquela mensagem que o identificador com mais zeros ela vai ter uma prioridade maior Então esse é o controle de arbitragem a mensagem que o identificador menor quando percebe a colisão tem que ser recolher tá eu tô dando bastante em fazendo esse mecanismo porque ele geralmente é um pouco mais confuso de entender então eu tô repetindo Tá beleza então aqui só para dar um modelo do Produtor consumidor assim como eu fiz um desenho dá uma reforçada a gente pode ter um conto um controlador por exemplo que informa a rotação do motor

ou que recebe a informação de rotação o cálculo a ela e divulga essa informação para por exemplo o painel de instrumentos mostrar a rotação ou para por exemplo um controlador a que de outros dispositivos do veículo também poder a informação para fazer algum tipo de Calcutá bom então quanto aos quadros pessoal o cão ele Define um quadro padrão que tem que ser sempre usado vai ser sempre vai ser um ser dois formatos de quadro que é o padrão e o estendido o padrão é um quadro que saiu na especificação do clã que tenho identificador de

11 bits ou seja cada mensagem tem até 11 bits para ser identificada e o padrão estendido os a-29 bits para identificar a mensagem ou seja tem dois na 29 a possíveis identificadores de mensagem enquanto que aqui a gente tem dois na 11 isso aqui da 2000/40 aí 8 horas eu acho isso aqui dá um monte tá então a gente consegue ter mais identificadores não se a gente tem muita troca de informação muitas informações para serem produzidas e consumidas eventualmente gente pode usar o padrão estendida tá E aqui é o formato do quadro pessoal é isso

aqui que vai chegar vai para a camada física tá então a um vídeo para identificar o start do frame que é o bit 0 então dispositivo começa a transmitir ele manda um bit 0 ele manda até 11 e te do do identificador E como eu falei para vocês as mensagens que tenho identificador mais próximo de zero Elas têm maior prioridade ou seja em caso de colisão elas vão permanecer sendo transmitidas e aqui um bicho de rtr para requisitar uma resposta do do destinatário que a gente tá mandando essa mensagem então Esse identificador também pode ser

usado para solicitar de um determinado dispositivo que o tem Esse identificador envie uma mensagem que eu rtr o ideia é identificador de extensão O que é para avisar se vai ter você vai ser uma mensagem tipo base eu estendida zero é base ela depois vocês vão ver a outra or0 esse vídeo não se usam ele é reservado então não tem como mexer nele o DLC são quatro bits para identificar o tamanho dessa mensagem então é para poder informar para o receptor Quantos bytes tem essa mensagem aqui até 08 dados até 8:00 byte de dados CRC

E tu tá onde uso o CRC também para CRC com 15 ele usa só 15 bits mais um delimitador aqui dois bits para um disposição para qualquer dispositivo que receber a mensagem com sucesso pessoal botar isso aqui 10 para confirmar que recebeu ou seja durante uma transmissão quando um dispositivo recebeu o vários tipos de você receber a mensagem certa o quadro sem problemas sentar com falha do CRC e tal ele bota em zero para informar que reconheceu a mensagem como é zero Independente de quantos dispositivos colocar em todos esses dispositivos dão aqui tá se mantém

um aqui é porque a mensagem veio com falha e daí eu dispositivo pode retransmitir consegue identificar isso e por fim um bit the End of frame e 7 bit and frame em nível lógico 1 para informar que terminou a mensagem a passo inter-frame que é uns um tempo que não pode ser enviado nada para dar tempo dos receptores mover a mensagem para um buffer né Para a gente usar na camada de aplicação e se preparar para receber novos quadros Beleza então essa ideia do quadro base tudo isso aqui é transmitido toda vez que a gente

manda uma mensagem no campo eu tô aqui tem um exemplo né dos níveis de sinal dos dados sendo enviados e dos a informação dos vídeos Então olha só começou a transmissão Não é pessoal tava aqui em nível em 2,5 tanto Hi comolou começou a 10 da tensão diferencial quando tem 21 vai para o recessivo dominante recessivo dominante e assim vai né identificador da mensagem rtr DLC dados e o campo de CRC e aquele campo de andar frame com 7 bits de and frame mais três de espaço entre quadros tá aqui ó aqui no leite e

pode ver que hora que na hora de ele tem um bit para avisar que reconhecer o que é o zero e um delimitador que é mais um bit Então os dispositivos são sincronizados mesmo a taxa de comunicação também beleza e no quadro estendido pessoal que a gente tem um exemplo dele ó e aqui o quadro base aqui embaixo Então olha só se o bit de de aqui ó tiver sentado em um quer dizer que a gente tá mandando uma mensagem que Tem identificador Extra Então vai ter mais 18 bits aqui ó e para identificar mensagem

beleza então no total vai dar os 29/11 mais 18 aqui então esse é um quadro que vai ter um pouco mais de informação e aí os controladores pessoal Campo que estão dentro dos microcontroladores eles vão conseguir identificar isso que automaticamente né gente não vai precisar se preocupar muito com isso o tipos de mensagens tá pessoal então isso aqui depende do protocolo levar esse net vai ter uma especificação cão eu tenho vai ter outra mas em geral a gente vai ter quadros que a gente vai usar para dados quadros remotos que é aquele que tem o

rtr que o request-response que vai permitir um dispositivo solicitar dados do outro então vai ter uma troca bidirecional de dados uma requisição é resposta pode até quadro de erro também então qualquer mensagem que não atendi a sua estrutura ou a estrutura desses quadros ela vai lá a ser identificado com uma mensagem de erro e uma mensagem de overload também quando um dispositivo tá muito ocupado que ele pode dar um aqui aqui não é um ou não reconhecer para indicar que ele não tá o que ele tá ocupado ou não tá e o campo é sol

ele vai muito além do 485 nesses mecanismos de detecção de erro para ele se tornar bem mais confiável no final das contas ele usa assim como mecanismos primeiro se uma mensagem falha em algum dos desses métodos aqui desses cinco métodos que eu tô mostrando ela é descartada né o receptor ou consumidor ele não vai aceitar sua mensagem bem tranquilo sem fazer nada é e quais são as cinco mecanismos de detecção bom Um deles é o CRC que tá ali no no dente no quadro ele é o primeiro mecanismo Chegou a mensagem para o tio já

testa na hora o CRC para ver se tá ok ou não e ele vai dar um aqui né Caso esteja Ok e se não tiver o que ele não vai dar o aqui logo o transmissor percebe em alguns casos que aquela mensagem não chegou bem tenta retransmitir então serviço é o primeiro método segundo método é o próprio aqui se o dispositivo não puder receber aquela mensagem ou estiver ocupado de alguma maneira tiverem erro ele pode usar o aqui Para sinalizar problema então esse seria o segundo o segundo caso o terceiro são os delimitadores Então esse

cartão frame and frame eu aqui o CRC eles tem os delimitadores que eu mostrei aqui e o dispositivo que está recebendo essa mensagem o quadro ele pode checar justamente esses esses valores constantes para identificar algum erro de comunicação E além disso Isso seria nível de quadro tá três mecanismos a nível de quadro para detectar o erro e a nível de beach então que eu quero ir sense que eu falei antes que o dispositivo está sempre ouvindo o que que ele está transmitindo para identificar colisões e outro é o mecanismo de bit-stuffing que eu vou falar

agora para você ir bom então esses outros mecanismos a gente já falou né pessoal em alguns momentos então bem tranquilo todos são usados o bit está sem um mecanismo Extra que é usado para garantir a sincronização das Comunicações tá a garantir bordas de subida por quê que os dispositivos fazem no campo pessoal eles usam essas bordas de subida dos sinais aqui para sincronizar os clocks deles o plano ele não tem uma taxa que nem nail Art que é ele ele a gente configura por exemplo 125 kbps mas ele faz uma amostragem bem mais rápida do

sinal que tá no barramento para conseguir se sincronizar melhor que os outros dispositivos então ele precisa de que pelo menos a cada 5 bits que a gente está transmitindo tem alguma borda de subida para sincronizar então o que que é o mecanismo de bit-stuffing pessoal é uma regra super importante do campo EA regra diz o seguinte e a cada 5 bits iguais eu tenho que inserir um bit complementar um bicho invertido a cada 5 bits iguais que eu tô transmitindo eu caso caso ele seja 15 iguais né tem que ter adicionar na mensagem um bit

Extra complementar que é o que está destacado na parte de baixo aqui em roxo tá então por exemplo aqui ó pessoal na mensagem olha a mensagem de cima aqui ó a gente está transmitindo uma sequência de bits zero tá um dois três quatro cinco seis sete e 70 EA regra do me distancia seguinte a cada 5 bits iguais eu tenho que incluir um de complemento Então é só um dois três quatro cinco depois do quinto aqui eu tenho que botar um vídeo complementar então ele só um dois três quatro cinco um vídeo complementar aqui o

bit-stuffing aí eu transmitir os outros dois bits 0 SAC da mensagem e continua normalmente ó 11 Ben 10 e olha aqui Aqui tem uma sequência de zero de novo então um dois três quatro cinco aqui eu tenho que incluir um bits taffi Então olha só na mensagem que eu tava transmitindo aqui embaixo um dois três quatro cinco coloca o Beach Surf e coloca o resto da mensagem 1000 então botei aqui 00011 e aqui vamos de novo 1 2 3 4 5 10 20 estufe então um dois três quatro cinco o Fit Stuff E aí vai

toda mensagem ela tem que ser checada o controlador faz é só secagem EA cada 5 bits consecutivos tem que colocar um um bit-stuffing aqui e o que que vai acontecer pessoal dependendo as mensagens aqui do campo algumas mensagens não tem alguns bits a mais que isso vai implicar na prática tempos de transmissão com um pouquinho de variação entre eles que uma mensagem que não tem visto assim a gente ela vai ser determinística no seu tamanho a gente consegue estimar exatamente o tempo que ela vai levar para ser transmitidas agora quando eu tenho bit-stuffing tem alguns

bits ali que vão impactar nesse nesse resultado tá então é só para deixar você ciente que esse mecanismo existe e que ele causa um pouquinho de variabilidade mais uma Voz da Verdade alguns microssegundos no Tempo estimado de cada mensagem tá e quando a gente fosse somente fosse fazer um uma modelagem do barramento para estimar os tempos todos de transmissão de recepção de envio isso aqui Adiciona uma certa variabilidade nesses dados é bom que tem um exemplo de análise de tráfego Então são três nós Noah beheira ser ligados no barramento tá então tem perguntaram se ver

tem o microcontrolador com cam cae os sensores e atuadores E aí o que foi feito foi botar no canal dois no 13 no quatro aqui do osciloscópio para ver o que que tá sendo transmitido e no canal um monitor à esse barramento através de uma se los coppio Então são quatro formas de onda pessoal olha só aqui o nodo a o beijo seus dados que ele tá transmitindo TX aqui ó e aqui o que tá aparecendo no barramento em nível Lógico tá então já só noá noá começou a fazer uma transmissão aqui ó e o

que a gente tá vendo no barramento exatamente o que ele tá transmitindo e olha só terminou de transmitir a mensagem pessoal o tanto nobi como nós e eles receberam essa mensagem do ar eles calcularam CRC verificar a integridade e olha aqui ó mandaram uns um bit 0 de aqui que aparece aqui barramento Eles mandaram do Beach um Eles mandaram 10 recessivo e apareceu o aqui aqui no barramento pode ver que o ar não tenho aqui mas aqui aparece justamente SAP coutadinha Então os dois confirmaram a transmissão E aí olha só logo depois que o sol

o barramento ficou um tempo sem transmissão é um delezinho e o b e o c Olha só isso começar a transmitir exatamente ao mesmo tempo uma mensagem então aqui a gente tá vendo ó identificador né e o que que aconteceu aqui ó pessoal o nome estava transmitindo e ele foi transmitir aqui o bicho eu e ocê aquele transmitir o bit 0 a e o que que a gente tá vendo barramento aí tá vendo igual os dois e o zero turbidez e transmitiu aqui aí o que que vai acontecer o noob como ele percebeu que o

um que ele transmitiu não apareceu no barramento ele para sua transmissão aqui então ele parou de transmitir e eu não sei continua bem bonitinho só transmissão terminal de transmitir sua mensagem olha aqui o que que o o beijos o a fazem pessoal testam CRC e dão aqui para confirmar o recebimento que tá aqui é o que aparece no barramento e depois não tem transmissão não tem nenhuma transmissão Oi e aí o bebê como ele tinha uma mensagem para transmitir agora ele consegue transmitir porque eu nem eu sei nem lá tá muito transmitindo nada e aí

o ar e os e os e dão lá que quando o beijo terminou a mensagem dele tá então dá para ver exatamente como funciona bem esse mecanismo de arbitragem com os bichos recessivos e dominantes tá E aí o dispositivo vai se adaptando para transmitir a mensagem quando ele tiver uma oportunidade é tão conclusões sobre o pessoal ele é muito bom para aplicações que tem mensagens curtas ele tem alta confiabilidade de entrega então ele vai ser muito bom para aplicações industriais porque geralmente os dados que a gente quer enviar de um dispositivo para outro são alguns

bairros que vão identificar algumas entradas digitais para ligar ou desligar o estado de alguns sensores digitais ou alguma leitura de uma variável analógica ou alguma troca de variáveis entre os processos né Entre esses equipamentos Então as mensagens são curtos são muito rápidos serão transmitidas a gente tem determinismo temporal consegue ter um bom determinismo que é a característica da gente conseguir estimar quanto tempo vai levar o determinadas comunicações ele é muito bom quando a gente usa o modelo produtor-consumidor onde uma mensagem é relevante para vários periféricos ou para vários equipamentos a gente tem prioridade através do

campo de identificação e a gente tem a missão de erros bem grandes né ah os próprios controladores pessoal cão que estão incluídos nos controladores se eles perceberem que eles estão tendo falhas de transmissão não tô conseguindo transmitir o que que eles querem ele pode entrar no estado de falha e se desconectar a parar de transmitir dados para evitar que o barramento Fale então isso é importante né quando estava pensando nos de um veículo que a gente não pode parar esse barramento porque a gente pode ter sistemas críticos como o sistema de controle de freio de

direção que estão ligados no barramento Khan E aí se algum equipamento eu tiver uma falha grave ele não vai fazer todo o barramento cair tá então ele é muito foi muito bem pensado para aplicações veiculares tá E aqui tem uma sempre então pra finalizar pessoal do microcontrolador pic18 que eu vou dar um exemplo para vocês também em aula mas o transceiver mcp2551 e esse pique ele tem um controlador quem interno vocês podem ver o cão RX o cantor x aqui em dois pinos e vocês podem ligar esse RX e TX na transfer MCP que vai

por barramento canto tá ligado aqui e se transferiu o que que ele precisa pessoal basicamente ser ligado aqui tá o resistor determinação então a gente até poderia ter botado um diâmetro aqui para ligar ou desligar dependendo da topologia da nossa nosso barramento mas ele tá ligado a dia bem simples No Pique E aí nesse pique vai ter uma série de rotinas ali de bibliotecas que a gente vai usar para configurar a taxa de comunicação algumas formas de uso dos registradores de status e poder enviar e transmitir mensagens através do campo então Chegou uma mensagem com

a gente consegue ler o identificador dela consegue ler os baixos vai tá tudo num buffer de recepção interpretar suas mensagens bem como transmitir e não é tão difícil de usar também então tem um até da microchip aqui tem alguns exemplos de aplicação usando o MCP iupi que explicam justamente como usar as bibliotecas e linguagem de programação também e aqui tem uma série de transfers pessoal com várias características de alimentação e funcionamento não se a gente for desenvolver um dia a gente pode tranquilamente achar nos catálogos dos Fabricantes de componentes uma série de possibilidades que vão

ter o cão tá a e na indústria pessoal protocolo devicenet utiliza cão Open Safe tubos isobus que é para usado para máquinas agrícolas então tem uma série de padrões e isso aqui que vão principalmente pessoal regrar os identificadores das mensagens ou seja Vão padronizar identificadores que vão ser usadas tanto para por exemplo saber qual o identificador é para mostrar a velocidade atual Qual é para identificar a rotação do motor Qual é para identificar um status né as leituras entradas e saídas tá então Em geral os veículos eles usam normas ISO que vão vir somente padronizar

os identificadores tá e no carro pessoal a gente pode ter mais que um barramento canto o por exemplo Nesse caso a gente tem um barramento que serve para controlar o acionamento das portas para para o painel de instrumentos por controle Central Oi Gê ar-condicionado iluminação as bancos tudo isso vários periféricos ligados no clã a gente deve tomar uma quantidade bem grande de fios aqui tá aqui é um outro exemplo também não carro com os seus componentes e aqui na indústria né um CLP que usa devicenet por exemplo e uma série de periféricos aqui ligados através

desse barramento tão sensor pode ser ligado direto uma partida de motor motor botoeiras controlador no um inversor de frequência o leitor de código de barras tudo isso pode estar ligado nesse universo net e quando um dispositivo de se tiver uma mensagem ele manda ele produz essa mensagem quem precisar consome e o CLP pode requisitar através do rtr uma informação ou pode também a publicar uma mensagem e quem precisar dela vai consumir então geralmente tem aqui uma parte de configuração importante tá pessoal que a gente tem que fazer para configurar esses dispositivos para eles receberem as

mensagens adequadas e ver os recursos que tem então a gente fica bastante olhando os manuais para comprar compreendesse padrão beleza e eu falei ele para você sincronização tá pessoal aqui a gente vai ter a taxa de comunicação que esse tempo de beach essa aqui é a taxa de comunicação ibps geralmente que o cão vai ter e todos os controladores Campo que estão internos numa controladores eles vão na verdade fazer uma amostragem em vários momentos de sinal Oi e essa mostragem na verdade quer dizer que vai ter um toque muito mais rápido do que esse tempo

de beach aqui que vai ler e vai sincronizar através de alguma borda de subida ou descida aqui esses bits tá E aí num determinado ponto de amostragem aqui vai ser feita a leitura então tem uma parte de que é de sincronização do clock que é para permitir que esse mecanismo diz de amostragem leitura do Beach se Ajuste o tempo para propagação esse aqui é para corrigir até doação no meio físico né que pode ter um pouco depois uma fase ali onde vai se preparar para fazer a leitura tá então esse é mais para garantir a

sincronização EA leitura adequada dos Bits tá a conta é justamente quantas vezes é amostrado cada bit por e por intervalo aqui de tempo Beleza então essas aí são as referências curtiu a aula pessoal dá um like aí comenta com suas dúvidas e compartilha também e segue o canal aí um abração e até +