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Bussysteme

Hinweise zur Klausur Multiplex / CAN-Bus im Kfz

zuletzt geändert am 7.5.2008
D2B-Bus



In der angedrohten Klausur für die Klasse Tk2 (FST / Kfz-Technik, Berufskolleg Mitte, Essen) könnten ähnliche Aufgaben vorkommen, wie unten dargestellt.





1. Aufgabe:

Multiplexsystem Sitzverstellung
Eine Sitzverstellung mit 4 Elektromotoren (incl. Steuerung) ist per Multiplex 
realisiert worden.

1.1 Welche Bedeutung haben dabei die Schalter S1 ... S8?

1.2 Welche Komponenten erwarten Sie in jedem Blockschaltbildkasten, 
    der hier mit Verbraucher x  bezeichnet wird?

1.3 Nach der Sitzreparatur wurden die Steckverbindungen zu den 
    einzelnen Motoren vertauscht. Wie macht sich das bei der 
    Bedienung bemerkbar? 









2. Aufgabe:

Gekürztets Zitat aus:
Wikipedia, Controller Aerea Network

Übertragungsverfahren
Der CAN-Bus arbeitet nach dem CSMA/CR[1] (Carrier Sense Multiple Access / Collision Resolution) Verfahren (nicht zu verwechseln mit CSMA/CD wie bei Ethernet). Dabei werden Kollisionen beim Buszugriff durch die Arbitrierung oder Bit-Arbitrierung vermieden. Die Daten sind NRZ- kodiert (Non Return to Zero). Des Weiteren kommt zur Datensicherung die Zyklische Redundanzprüfung (ZRP bzw. engl. CRC) zum Einsatz. Zur fortlaufenden Synchronisierung der Busteilnehmer wird Bitstopfen (bit stuffing) verwendet (siehe unten). Der Bus ist entweder mit Kupferleitungen oder über Glasfaser ausgeführt. Der CAN-Bus arbeitet nach dem "Multi-Master Prinzip" ...

Im Falle von Kupferleitungen arbeitet der CAN-Bus bei höheren Datenraten mit Differenzsignalen. Die Differenzsignale werden normalerweise mit 3 Leitungen ausgeführt: CAN_HIGH, CAN_LOW und CAN_GND (Masse). ...

Die Übertragung der Daten erfolgt so, dass ein Bit, je nach Zustand, entweder dominant oder rezessiv auf den Busleitungen wirkt.


Erläutern Sie die fett gedruckten Begriffe durch Text, Grafik, Tabellen, Berechnungen, je nach Zweckmäßigkeit.





3. Aufgabe:

CAN Signal eines Datentrahmens Die Abbildung zeigt einen kompletten CAN Datenrahmen gemessen zwischen CAN-H und CAN-L sowie die während der Aufnahme gültigen Scopeeinstellungen. Die 10 EOF+IFS Bits sind alle rezessiv!
3.1 Analysieren Sie das Signal in Tabellenform so detailliert 
    wie möglich.
    Hier einige Stichwörter (Liste nicht vollständig): 
    Bitdauer, Datenübertragungsrate, Framelänge, 
    Identifier, Datensatz, ...

3.2  Woran erkennen Sie das 2. ACK-Bit? 
     Warum ist das so?

3.3 In der Statuszeile unten bedeutet links 
    5MS/s :  5* 106  Messwerte erfasst das
    Oszilloskop pro Sekunde.
    Mit wie vielen Messwerten wird durchschnittlich ein 
    Bit vom Scope abgetastet?  
    Ist das denn wohl nötig? 
    (Ich bitte um eine begründete Meinungsäußerung.)

3.4 Ist in diesem Datenrahmen die „Verpackung“ größer 
    als der eigentlich zu übermittelnde Dateninhalt?   
    Stellen Sie dazu eine Berechnung auf und beantworten 
    Sie danach die Frage. 
HInweis: Sie sollten ein Verfahren erfinden, das CAN-Signal in die passende Folge von Nullen und Einsen zu verwandeln.

Bei Fragen: siehe Email-Schalter in der Fußzeile









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