Bus CAN (Controller Area Network) adalah protokol komunikasi serial yang banyak digunakan, terutama cocok untuk sektor otomotif dan otomasi industri. Tipe pesan pada bus CAN secara garis besar dapat dikategorikan sebagai berikut, dengan masing-masing tipe memiliki tujuan dan format spesifiknya.
I. Bingkai Data
Bingkai data adalah tipe pesan paling dasar pada bus CAN dan digunakan untuk mengirimkan data antar node. Bingkai data terdiri dari beberapa segmen, termasuk Mulai Bingkai, Bidang Arbitrase, Bidang Kontrol, Bidang Data, Bidang CRC, Bidang ACK, dan Akhir Bingkai.
1. Awal Bingkai (SOF)
- Definisi: Segmen yang menunjukkan awal bingkai data, terdiri dari satu bit aktif (logika 0).
- Fungsi: Saat bus dalam keadaan idle, node pengirim mengirimkan Start of Frame; node penerima lainnya melakukan sinkronisasi ke bit Awal Bingkai ini.
2. Bidang Arbitrase
- Definisi: Segmen yang menunjukkan prioritas frame. Tergantung pada panjang kode ID bidang arbitrase, frame diklasifikasikan sebagai frame standar (CAN 2.0A) dan frame diperpanjang (CAN 2.0B).
- Isi: Bidang arbitrase bingkai format-standar terdiri dari pengidentifikasi (ID) 11-bit dan bit permintaan transmisi jarak jauh (RTR); bidang arbitrase dari bingkai format yang diperluas terdiri dari pengidentifikasi 29-bit dan bit RTR.
- Fungsi: Digunakan untuk menentukan jenis frame yang ditransmisikan (frame data atau frame remote control) dan format frame (frame standar atau frame diperpanjang), serta untuk menetapkan prioritas frame.
3. Bidang Kontrol
- Definisi: Bidang yang menentukan jumlah byte dalam data dan bit yang dicadangkan.
- Isi: Termasuk Kode Panjang Data (DLC) dan dua bit cadangan (r0, r1). DLC menunjukkan jumlah byte dalam bidang data, yang dapat berkisar dari 0 hingga 8 byte.
- Fungsi : Menginformasikan kepada node penerima mengenai panjang field data agar data dapat diterima dengan benar.
4. Bidang Data
- Definisi: Isi data; 0 hingga 8 byte data dapat ditransmisikan.
- Tujuan: Untuk mengirimkan informasi data aktual.
5. Bidang CRC (Bidang Pemeriksaan Redundansi Siklik)
- Definisi: Bidang yang digunakan untuk memeriksa kesalahan transmisi dalam suatu bingkai, yang terdiri dari urutan CRC dan pembatas CRC.
- Fungsi: Memastikan integritas dan keakuratan data melalui verifikasi CRC.
6. Bidang ACK (Bidang Pengakuan)
- Definisi: Segmen yang menunjukkan konfirmasi penerimaan berhasil, terdiri dari slot ACK dan pembatas ACK.
- Fungsi: Ketika penerima menerima pesan yang valid dengan benar, ia mengirimkan bit positif ke pemancar melalui slot ACK untuk mengonfirmasi penerimaan.
7. Akhir Bingkai (EOF)
- Definisi: Segmen yang menunjukkan akhir bingkai data, terdiri dari 7 bit negatif.
- Fungsi: Memberi sinyal akhir dari bingkai data.
II. Bingkai Jarak Jauh
Bingkai jarak jauh digunakan untuk meminta transmisi bingkai data dengan ID yang sama. Ketika node penerima membutuhkan data tertentu tetapi tidak memilikinya, ia mengirimkan frame jarak jauh untuk meminta node pengirim mengirimkan frame data yang sesuai. Struktur bingkai jarak jauh mirip dengan bingkai data, tetapi segmen datanya kosong, dan bit RTR disetel ke 1.
AKU AKU AKU. Bingkai Kesalahan
Bingkai kesalahan terdiri dari dua bidang: tanda kesalahan dan pembatas kesalahan. Ketika node penerima mendeteksi kesalahan dalam pesan di bus, maka secara otomatis mengirimkan "bendera kesalahan aktif"; node lain, setelah mendeteksi tanda kesalahan aktif, mengirimkan "bendera pengakuan kesalahan". Transmisi bingkai kesalahan mengganggu komunikasi bus saat ini hingga kesalahan teratasi.
IV. Bingkai Kelebihan Beban
Bingkai kelebihan beban terdiri dari tanda kelebihan beban dan pemisah kelebihan beban. Frame yang kelebihan beban ditransmisikan ketika node penerima memerlukan waktu yang berlebihan untuk memproses data saat ini sebelum menerima frame berikutnya, atau ketika level dominan terdeteksi di bidang ruang antarframe. Transmisi frame yang kelebihan beban menunda transmisi frame berikutnya untuk memastikan bahwa komunikasi di bus tidak terganggu karena kelebihan beban.
V. Jenis Pesan Lainnya
Selain empat tipe pesan dasar yang disebutkan di atas, protokol bus CAN mendefinisikan beberapa tipe pesan khusus lainnya, seperti tipe pesan Interframe Space dan N_PCI (misalnya, frame tunggal, frame awal, frame kontinu, frame kontrol aliran, dll.). Jenis pesan ini digunakan dalam skenario komunikasi tertentu untuk memenuhi kebutuhan komunikasi yang berbeda.
Ringkasan
Tipe pesan pada bus CAN mencakup tipe dasar seperti bingkai data, bingkai kendali jarak jauh, bingkai kesalahan, dan bingkai beban berlebih, serta tipe khusus seperti tipe pesan Interframe Space dan N_PCI. Setiap jenis pesan memiliki struktur dan tujuan spesifiknya, yang secara kolektif membentuk fondasi komunikasi bus CAN. Dalam aplikasi praktis, memilih jenis pesan yang sesuai untuk transmisi data berdasarkan kebutuhan komunikasi tertentu memastikan komunikasi yang andal dan efisien.