pentacast 50: CAN-Bus

Das Controller Area Network (CAN) hat sich seit seiner Entwicklung in den 80er Jahren gut etabliert, auch weit über den eigentlichen Einsatzzweck in der Automobilindustrie hinaus. Damals war das Ziel, die Länge und Komplexität der Kabelbäume in PKWs zu reduzieren, um dadurch vor allem Gewicht zu sparen und den Montageaufwand zu verringern. Heutzutage sind Transceiver und Controller für CAN leicht und günstig zu haben. Auch Mikrocontroller mit integriertem CAN-Interface werden von vielen verschiedenen Herstellern angeboten. Sehr spontan entschieden wir uns, auf dem 31C3 im dortigen Sendezentrum einen Podcast zu diesem Thema aufzunehmen. Wir wünschen viel Spaß beim Zuhören und hoffen, dass die Audioqualität für euch in Ordnung ist. Shownotes Diesmal mit Frank aka alien8 und Friedemann aka eisenrah CAN 2.0 Sensoren und Aktoren Relais Motor Blinkenlights WLAN DoS Beispiele für Anwendungen neben der Automobilindustrie: Automatisierung: CAN in Automation Aufzüge: CANopen-Lift Flugzeuge: CANaerospace BUS = Binary Unit System Ethernet TCP/IP Abschlusswiderstand Master/Slave Multimaster parallele vs. serielle Übertragung Topologie für CAN interessante Norm: ISO 11898 Highspeed-CAN (ISO 11898-2) Lowspeed-CAN (ISO 11898-3) Reflexion am Kabel differentielles Signal CAN-Transceiver TTL-Pegel CAN-Controller EMV CSMA Hub Arbitrierung CAN-Identifier 11 Bit (CAN2.0A) 29 Bit (CAN2.0B) Broadcast Frame-Typen Daten-Frame Remote-Frame Error-Frame Overload-Frame Statemachine ODB-2 Bitstuffing SPI rezessiver und dominater Pegel CAN FD LIN-Bus CRC-Prüfsumme SoC Acknowledgement-Bit Sicherungsschicht J1939 Selberbasteln: Was braucht man? CAN-Transceiver, z.B. MCP2551, TJA1040 CAN-Controller, z.B. MCP2515, SJA1000 oder µC mit integriertem CAN Der Banana Pi hat bereits einen CAN-Controller integriert. Empfehlenswert auf Linux: SocketCAN von VW Research Kommandozeilen-Tools: can-utils Auch Wireshark unterstützt CAN. USB-CAN-Interfaces wie z.B. PCAN-USB von PEAK-System MOST FlexRay Kraftfahrt-Bundesamt FireCAN CANopen DeviceNet SafetyBUS EnergyBus Weiterführende Links und Literatur: CAN Specification 2.0B CAN FD Specification 1.0 gute Einführung in CAN bei Vector SocketCAN Dokumentation auf kernel.org 'Script Your Car' Vortrag auf dem 30C3 - Slides Adventures in Automotive Networks and Control Units by Dr. Charlie Miller and Chris Valasek Hacking the Jeep Interior CAN-Bus Hacking into a Vehicle CAN bus (Toyothack and SocketCAN) fertige Shields: CAN-BUS Shield (Sparkfun) für Arduino CANdiy-Shield V2 für Arduino CAN-BUS Shield (Seeedstudio) für Arduino PICAN CAN-Bus Board für Raspberry Pi