Obiettivi formativi
Al termine del corso lo studente conosce: i) i concetti fondamentali della propagazione dei segnali su portante fisico e le problematiche legate al disadattamento di impedenza; ii) le differenti tipologie di bus utilizzate per la comunicazione in ambito automotive; iii) le caratteristiche principali delle diverse implementazioni di questi bus all’interno del veicolo.
Prerequisiti
Conoscenza di base di elettronica e di elettromagnetismo.
Contenuti dell'insegnamento
Linee di trasmissione: modelli a costanti concentrate e distribuite. Concetti della propagazione di onde su linee di trasmissione. Riflessione e adattamento. Carta di Smith. Comunicazione dati in ambito automotive. Implementazione di sistemi di comunicazione su bus all’interno del veicolo. Bus per applicazioni in ambito automotive: CAN, Flex Ray, Ethernet e MOST.
Programma esteso
Linee di trasmissione: propagazione delle onde, impedenza caratteristica, coefficiente di riflessione, Rapporto di Onda Stazionaria (ROS). Adattamento di impedenza e Carta di Smith. Linee di trasmissione nel dominio del tempo: diagrammi a rimbalzo. Misure su linee di trasmissione.
Interconnessioni per la comunicazione su bus all’interno del veicolo (In-Vehicle Communication - IVC). Bus utilizzati in ambito Automotive: CAN, LIN, ETHERNET, FLEXRAY, MOST.
Il bus CAN: proprietà principali e implementazione del livello fisico su transceiver e ricevitore.
I segnali del bus CAN: caratteristiche ed implementazione. CAN C e CAN B. Flusso dei dati sul bus CAN. Struttura del data frame. Bit Stuffing. Gestione della comunicazione e richieste per l’implementazione del livello fisico.
Temporizzazione.
Distanza critica fra i nodi del bus CAN. Tecniche per la sincronizzazione e tempo di bit. Sincronizzazione, arbitraggio e gestione della comunicazione. Time Segments. Sincronizzazione Hard e Re-Sincronizzazione.
Bibliografia
“Fundamentals of Applied Electromagnetics”, F.T. Ulaby, U. Ravaioli, 7th Ed., Pearson, 2015
“Understanding Automotive Electronics”, W.B. Ribbens, 7th Ed., Elsevier, 2017
“Bosch automotive electrics and automotive electronics. Systems and components, networking and hybrid drive”, R. Bosch, 5th Ed., Springer Vieweg, 2014
Metodi didattici
Il corso è principalmente costituito da lezioni frontali sulla parte teorica, con qualche esempio in aula relativo alla propagazione di segnali elettrici su linee di trasmissione ed alla comunicazione su bus CAN.
Il materiale delle lezioni (slide) viene fornito agli studenti prima dell’inizio delle lezioni corrispondenti.
Durante il corso, alcune lezioni sono svolte in maniera interattiva: agli studenti vengono presentate domande in relazione al programma svolto fino a quel momento, alle quali gli studenti devono dare motivata risposta.
Modalità verifica apprendimento
L'esame consiste in un colloquio orale (di circa 30 minuti) sulle principali tematiche del corso. Durante l’esame, allo studente è consentito consultare una mappa con le principali formule del corso.
Altre informazioni
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