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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2014.tde-06082015-111553
Documento
Autor
Nome completo
Ricardo de Andrade
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2014
Orientador
Banca examinadora
Justo Filho, João Francisco (Presidente)
Santos, Max Mauro Dias
Yoshioka, Leopoldo Rideki
Título em português
Sistemas de comunicação CAN FD: modelamento por software e análise temporal.
Palavras-chave em português
CAN
CAN Bus
CANFD
Comunicação serial de dados
Controller Area Network
Eletrônica automotiva
Eletrônica embarcada
Redes automotivas
Redes de comunicação CAN-FD
Resumo em português
O CAN (Controller Area Network) é um padrão no barramento de comunicação, amplamente difundido em aplicações industriais, particularmente em sistemas automotivos. Atualmente, um dos principais problemas no ramo automotivo é que esse barramento está com muitas mensagens no barramento, resultado da incorporação incremental de sistemas eletrônicos em automóveis, visto que há uma exigência maior de conectividade devido às exigências da sociedade e mercado. Como alternativa, vem sendo desenvolvida uma nova rede de comunicação, conhecida como CAN with Flexible Data-Rate (CAN-FD), que é um barramento com velocidade de transmissão de informação mais alta e maior capacidade de transporte de dados. Este projeto tem por objetivo principal explorar as funcionalidades da rede CAN-FD, através de simulações do trânsito de mensagens numa rede CAN-FD usando os dados de uma rede real CAN, e verificando a previsibilidade de ambas no âmbito de um protocolo que possa atender à demanda de sistemas complexos. A comparação é executada a partir de um conjunto de mensagens adicionadas na rede, para verificar os limites de transmissão de cada uma das redes, e os respectivos tempos de atraso das mensagens. Como um segundo estudo de caso, uma rede de controle em malha fechada foi desenvolvida, conectada a um barramento CAN e um barramento CAN-FD. Essa técnica de controle permitiu eliminar os ruídos que interferem no controle, e checar o limite em que o protocolo de comunicação consegue manter em uma malha de controle funcionando. Os resultados mostraram que é possível transmitir uma imensa quantidade de dados com o menor uso do busload (quantidade de mensagens transmitidas) no veículo através do uso do barramento CAN-FD, porém ainda não foi lançado no mercado um controlador do CAN-FD para realizar essa tarefa. Por outro lado, os dois protocolos, CAN-FD e CAN, tem suas previsibilidades comprometidas pois não conseguem enviar a mensagem quando o barramento está superior a 98,86% de carga.
Título em inglês
CAN FD communication systems: modeling software and temporal analysis.
Palavras-chave em inglês
Automotive electronics
Automotive networks
CAN
CAN Bus
CANFD
Communication Networks CAN-FD
Embedded electronics
Serial communication of data
Resumo em inglês
The CAN (Controller Area Network) is a standard in the communication bus, widespread in industrial applications, particularly in automotive systems. Currently, one of the main problems in the automotive industry is that this bus is with many messages on the bus, the result of incremental incorporation of electronic systems in automobiles, since there is a greater demand for connectivity due to the demands of society and the market. Alternatively, it has been developed a new communications network, known as CAN with Flexible Data-Rate (CAN-FD), which is a bus with transmission speeds higher and higher capacity data transport information. This project's main objective is to explore the features of the network CAN-FD, through simulations of the traffic of messages on a CAN network FD using data from a real CAN network, and verifying the predictability both in the context of a protocol that can meet the demand complex systems. The comparison is performed from a set of messages added to the network to verify the boundaries of each of the transmission networks and the respective delay times of the messages. As a second case study, a network of closed-loop control was developed, connected to a CAN bus and CAN bus FD. This control technique has eliminated the noises that interfere with the control and check the extent that the communication protocol can keep a control loop running. The results showed that it is possible to transmit a huge amount of data with the lowest usage busload (amount of transmitted messages) to the vehicle through the use of CAN bus FD, but not yet released to market a CAN controller FD to accomplish this task . Moreover, both protocols, CAN-FD and CAN has its predictability compromised because they are unable to send the message when the bus is more than 98.86% load.
 
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Data de Publicação
2015-08-13
 
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