KIẾN TRÚC MÁY TÍNH VÀ MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH VÀ MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV : Đặng Anh Việt Khái niệm bản Mạng trùn thơng cơng nghiệp • Ghép nối thiết bị cơng nghiệp • Kết nối điều khiển với thiết bị chấp hành, cảm biến, điều khiển với • Sự trao đởi thơng tin đối tác với ( máy tính- máy tính, máy tính – vi điều khiển, master- slaves,… Truyền thơng: • Truyền thơng nối tiếp (đờng độ – i2c, bất đồng – uart) +) Đồng độ – i2c : sử dụng dây truyền, dây truyền liệu, dây xung báo +) Bất đồng – uart : sử dụng dây truyền liệu gồm khung truyền có bit start, data, parity chẵn lẻ bit stop • Truyền thơng song song Tốc độ truyền chu kỳ nhanh tốn số đường Tốc độ truyền tốc độ bit +) Baud: số lần tín hiệu thay đổi thông tin/giây +) Bps: số bit liệu truyền đi/giây Diễn biến đại lượng vật lý chứa đựng tham số thông tin/dữ liệu, có thể truyền dẫn (ánh sáng, âm thanh, hình ảnh, điện áp, dịng điện, tần số,…) Theo quan điểm tốn học tín hiệu coi hàm thời gian Tín hiệu Các dạng tín hiệu Tương tự: giá trị bất kỳ khoảng đó Rời rạc: thông tin có số giá trị định Liên tục: tín hiệu có ý nghĩa bất kỳ thời điểm Gián đoạn: tín hiệu có ý nghĩa thười điểm định *USART phương pháp sử dụng chủ yếu *Các bit truyền từ bên gửi tới bên nhận cách tuần tự đường truyền Kỹ thuật truyền dẫn EIA (Electronic Industry Association) oMột số chuẩn sử dụng rộng rãi truyền thông công nghiệp: * EIA/TIA-232 * EIA/TIA-422 * EIA/TIA-485 TIA (Telecommunication Industry Association) oMột số phiên chỉnh lý: * EIA/TIA-232-E, EIA/TIA232-B, EIA/TIA-232-C * EIA/TIA-485-A, … Các chuẩn truyền dẫn TIA/EIA hiệp hội xây dựng phát triển số chuẩn giao diện cho truyền thông công nghiệp (bao gồm chuẩn nối tiếp) Truyền dẫn Truyền dẫn chênh lệch đối xứng không đối xứng Sử dụng điện áp hai dây dẫn (A B hay dây - dây +) để biểu diễn trạng thái logic (1 0) tín hiệu, không phụ thuộc vào đất + Sử dụng điện áp dây dẫn so với đất để thể trạng thái logic (1 0) tín hiệu số Một tác động nhiễu bên làm tăng hay giảm tức thời điện áp hai dây giá trị gần tương đương => Tín hiệu ít bị sai lệch + Ưu điểm: cần đường dây đất chung cho nhiều kênh tín hiệu => Tiết kiệm số lượng dây dẫn linh kiện ghép nối Phương thức truyền dẫn tín hiệu Tín hiệu dùng để truyền tải thông tin Một hệ thống truyền tín hiệu gồm có phát thu Giao diện học Chức chân: + Chân 1: Data Carrier Detect (DCD): Phát tín hiệu mang liệu + Chân 2: Receive Data (RxD): Nhận liệu + Chân 3: Transmit Data (TxD): Truyền liệu + Chân 4: Data Termial Ready (DTR): Đầu cuối liệu sẵn sàng kích hoạt phận muốn truyền liệu + Chân 5: Singal Ground (SG): Mass tín hiệu + Chân 6: Data Set Ready (DSR): Dữ liệu sẵn sàng, kích hoạt  bởi truyền sẵn sàng nhận liệu + Chân 7: Request to Send: yêu cầu gửi,bô truyền đặt đường lên mức hoạt động sẵn sàng truyền liệu + Chân 8: Clear To Send (CTS): Xóa để gửi ,bơ nhận đặt đường lên mức kích hoạt động để thơng báo cho trùn sẵn sàng nhận tín hiệu + Chân 9: Ring Indicate (RI): Báo chng cho biết nhận nhận tín hiệu rung chuông MẠNG GIAO TIẾP CAN (Controller Area Network)  Ra đời vào năm 1984 Giao thức truyền thông bus nối tiếp phát triển bởi Bosch  Chuẩn hóa theo tiêu chuẩn ISO11898 và ISO-11519  Đầu kỷ XXI CAN phát triển, thịnh hành Sơ đồ CAN-BUS Lý CAN phổ biến:  Giá thấp  Hiệu quả, linh hoạt, dễ sửa chữa  Bất kì ECU có thể giao tiếp với toàn hệ thống Ngày nay, mà xe ngày đại số lượng ECU có thể lên tới 70 ECUs Thông tin bus CAN gửi dạng thông điệp có định dạng cố định Các thông điệp có thể khác nhau, giới hạn độ dài Khi bus rảnh (IDLE) bất kỳ Node bus có thể bắt đầu truyền thông điệp CAN giống thể người Mỗi phận kết nối với CAN-BUS gọi ECU (Electronic Control Unit) - gồm có vi điều khiển, Ví dụ hệ thống túi khí coi ECU + CAN controller (tầng liệu) quản lí tin nhắn gửi, nhận… + CAN Transceiver (tầng vật lý) có nhiệm vụ đưa KHUNG TRUYỀN  Thông tin giao tiếp đóng thành khung, khung liệu mà CAN người ta gọi nó một message (tin nhắn) Các lại frame CAN: Data frame (khung liệu) Error frame (khung báo lỗi) Remote frame (khung điều khiển) Overload frame (khung báo tải) Khung liệu có loại: ID 11-bit 29-bit Loại extended cho phép nhiều loại tin nhắn đường truyền Vì tin nhắn gán cho ID Cơ chế kiểm tra, xử lý chia loại lỗi: + Lỗi bit (bit error), lỗi chèn bit (stuff error), lỗi kiểm tra độ dư vòng (CRC error), lỗi định dạng (form error), lỗi xác nhận (ACK error) Xử lí tin nhắn đường truyền CAN-BUS chống tải đường truyền: Node có ID nhỏ ưu tiên Tốc độ CAN  Có thể lên tới 1Mbps đường dây < 40 m  Tốc độ bit (Bit rate):  + Tốc độ bit CAN có thể khác hệ thống khác hệ thống cho trước tốc độ bit đờng cố định + Tốc độ bit tùy thuộc vào chiều dài đường truyền Cấu trúc phân lớp giao thức CAN + Được chuẩn hóa ISO 11898 + Quy định chức năng, hoạt động tầng thấp Data Link Physical +Đối với tầng ứng dụng (Application) không quy định  Chức chủ yếu tầng liên kết liệu thiết lập liên kết, trì hủy bỏ liên kết liệu Kiểm soát lỗi kiểm soát lưu lượng Tầng vật lý có nhiệm vụ định nghĩa khung truyền luật phân xử tránh trường hợp node CAN xung đột + Mạng CAN định nghĩa tầng thấp OSI + Khơng can thiệp vào tầng ứng dụng : kiểm sốt tốc độ đường truyền, ghi địa thiết bị, Các giao thức cao mạng CAN phát triển: + CANOpen + deviceNet + CAN kingdom + SDS + NMEA 2000, Cảm ơn Thầy Các bạn đã lắng nghe !!! ... bản Mạng trùn thơng cơng nghiệp • Ghép nối thiết bị cơng nghiệp • Kết nối điều khiển với thiết bị chấp hành, cảm biến, điều khiển với • Sự trao đổi thông tin đối tác với ( máy tính- máy tính, ... EIA/TIA-485-A, … Các chuẩn truyền dẫn TIA/EIA hiệp hội xây dựng phát triển số chuẩn giao diện cho truyền thông công nghiệp (bao gồm chuẩn nối tiếp) Truyền dẫn Truyền dẫn chênh lệch đối... đầu cuối (dụ hai máy tính, máy tính máy in, máy tính Modem,…) + Mặc dù tính hạn chế, RS-232 chuẩn tín hiệu có từ lâu => Được sử dụng rộng rãi + Ngày nay, máy tính cá nhân có vài cổng