UAVCAN HW 설계 추천사항
서로 다른 제조사에서 UAVCAN 호환 장치를 개발하여 사용할 수 있다. 이 경우 상호운영이 가능하도록 고려사항에 대한 권고이며 반드시 따라야하는 사항은 아니다.

물리적 연결 정의(Physical connector definition)
아래 connector type을 표준으로 정의한다. 향후에 스펙에서 확장될 여지는 있다. 호환성을 위해서 아래에 언급하는 connector만 사용하기를 추천한다.

UAVCAN Micro connector
이 connector는 안정적이며 낮은 전압과 낮은 전류 전원 공급뿐만 아니라 CAN bus signal도 포함한다.

  • Connector type : JST GH, 4 circuits
  • Cable : twisted pair #30 to #26 AWG (전열 외부 지름: 0.8 ~ 1.0mm)
  • CAN PHY : ISO 11898 (high-speed CAN이라는 용어로 사용하기도 함)
  • Power supply : +5 VDC+- 10%, node당 1A까지
  • UAVCAN_HW_RECOMMEND

설계 권고

  • Connector
    • node당 각 CAN interface에 대해서 동일한 2개 connecotr를 제공하라.
    • node는 T-connector를 사용할 필요 없이 bus에 연결할 수 있다.
    • T-connector 사용은 가능한 피하는게 좋다. 왜냐하면 추가로 문제가 발생한 요소가 추가되고 stub 길이나 무게를 증가시킨다.
  • Power supply
    • 각 전원 입력은 퓨즈와 같은 과전류 방지 회로를 가지고 있어야 한다. 회로에 쇼트가 나더라도 전체 bus에 전원을 내리지 않게 한다.
    • 만약 장치가 추가로 bus interface를 추가하는 경우, 다른 interface connector들로부터 전원 입력들 사이에 바로 전류가 흐르는 것은 막아야 한다. 이렇게 하면, 하나의 bus에 전원 문제(ex. 회로 쇼트)가 나더라도 다른 bus로 전파되지 않는다.
  • 다른 수의 여분 interface를 가지는 Node
    • mission critical node와 그렇지 않은 node들이 함께 UAVCAN 네트워크에 존재할 수 있다.
    • Non-mission critical node는 non-redundant CAN bus interface를 가지고 있을 수 있다. 다른 개수의 redundant interface를 가지는 다중 노드가 동일한 UAVCAN 네트워크에 연결될 필요가 있다.
    • 만약 다른 개수의 interface를 가지는 여러 node들이 동일한 UAVCAN 네트워크에 있어야 한다면, 다음과 같은 원칙을 따라야만 한다.
      • 각 유효한 CAN bus(UAVCAN은 3개까지 지원)를 주요 단계로 설정한다.(primary or backup)
      • 모든 node는 primary CAN bus에 연결되어야 한다.
      • 여분 interface를 가지는 node들만 backup bus/buses에 연결되어야만 한다.
    • 아래 그림에서 더블 redundant CAN bus를 볼 수 있다. 하지만 동일한 고려사항을 triply redundant bus에 적용할 수 있다.
    • can_bus_redunt
  • CAN bus 파라미터
    • UAVCAN은 bit rate에 영향을 받지 않는다. 따라서 physical layer에서 지원하는 하는한 기술적으로 어떤 bit rate도 사용할 수 있다. 하지만 아래 테이블에서 유일하게 추천하는 bit rate는 호환되는지 확인해야만 한다.
    • 모든 추천 bit rate와 기타 관련 CAN bus 파라미터는 아래 테이블을 참조하자.
    • can_bitrate
    • estimated bus length 제한은 전파지연이 5 ns/m를 초과하지 않는다는 가정을 기반으로 한다. CAN transceiver와 다른 컴포넌트에서 발생하는 추가적인 지연 시간은 포함하지 않는다.

자동 bit rate detection

  • CAN auto baud 구현 관련해서는 CiA 801 application note를 참조하자.
  • UAVCAN는 간단한 bit time 측정 방법을 사용할 수 있다. UAVCAN 네트워크 모든 기능은 항상 node status message를 포함하고 있다. 1 Hz 보다 같거나 높은 rate로 publish되는 것을 예상한다. 그리고 CAN ID field에 적절한 bit pattern을 포함한다.
[기술정보] UAVCAN 하드웨어 설계시 권고사항

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