Поразрядный арбитраж

Данные, подлежащие обработке в реальном масштабе времени, должны передаваться быстро. Это требует не только высокой скорости передачи, но и быстрого предоставления шины, когда несколько устройств запрашивают ее для пересылки своих сообщений одновременно.

В системах реального времени срочность пересылаемых по сети сообщений бывает разной. Быстро меняющиеся величины, такие как нагрузка двигателя, должны передаваться более часто и, следовательно, с меньшей задержкой, чем такие параметры, как относительно медленно меняющаяся температура двигателя.

Приоритет передаваемого сообщения входит в состав 11-битного идентификатора. Идентификатор с наименьшим двоичным значением имеет наивысший приоритет. Приоритеты задаются во время проектирования системы и динамически изменяться не могут.

Конфликты доступа к шине разрешаются поразрядным сравнением идентификаторов, присвоенных каждой станцией. На рисунке 3.31 приведен пример, иллюстрирующий описанную процедуру.

Эффективность сети CAN определяется тем, что шина используется только теми станциями, у которых есть отложенные ("повисшие") запросы на передачу. Эти запросы обрабатываются в порядке степени важности сообщений для всей системы. Преимущества этого механизма особенно сказываются при сильной загрузке системы. Так как приоритеты доступа к шине базируются на сообщениях, можно гарантировать малое время задержки в системах реального времени.

В данном примере три CAN-узла хотят передать свои данные одновременно.

Для решения проблемы надежности главной (мастер) станции (и, следовательно, надежности всей коммуникационной системы) в протоколе сети CAN реализуется децентрализованное управление шиной.

Все основные механизмы связи, включая управление доступом к шине, дублируются в системе несколько раз.

Это единственный способ обеспечения высоких требований к коэффициенту готовности коммуникационной системы.