Sistema de Multiplexado

El multiplexado es un sistema de conexión en RED de todos los elementos controlados por una UEC, de forma que pueden compartir información entre ellos.
El multiplexado es una aplicación a reducir una determinada cantidad de cable en el vehículo.

Red en un vehículo en la que comparte información entre unidades

Sistema sin MULTIPLEXADO
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En este tipo de enlaces entre diferentes UEC y sistemas del vehículo, es notable la cantidad de cables necesarios para intercomunicar todos los sistemas.

Red MULTIPLEXADA

Multiplexar una red es enviar la información que puede necesitar mas de una unidad, en formato serie por un cable.

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Evidentemente el número de líneas que están conectadas es menor, en cambio la disposición de información y la cantidad de información que se mueven en la red, son mayores.
En este caso el sistema, ha de disponer de un elemento moderador de dicha información, en este caso esa función la realizará la unidad de control del multiplexado. Dicho elemento, puede recibir diferentes nombres según la marca que lo instale.

Portada multiplexado

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Sistema multiplexado

Dependiendo del fabricante, nos podemos encontrar diferentes tipos de líneas multiplexadas, donde las velocidades de transmisión y sus protocolos son diferentes.
Los diferentes sistemas multiplexado, dispones de diferentes protocolos en el bus de comunicación, siendo las más conocidas son las siguientes:

  • J1850 (Protocolo normalizado según SAE) En este caso, utilizado por
    CHRYSLER, GM y FORD, tiene función de protocolo para un bus de
    comunicaciones con UEC de diferentes sistemas, donde se puede utilizar para el
    diagnóstico.
  • ABUS Bus de Volkswagen
  • CAN (Controller Area Network) Este bus está normalizado por Bosch, y es muy
    utilizado en los sistemas de motopropulsión.
  • VAN (Vehicule Area Network) Este bus está normalizado para el grupo PSA y
    Renault. Este tipo de protocolo está utilizado para comunicar diferentes sistemas
    del vehículo, como Seguridad, Antirrobo, Confort, etc.

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A parte de estos nos podemos encontrar diferentes tipos de aplicaciones para diferentes marcas.

Estructura del multiplexado

La estructura del multiplexado, la podemos diferenciar en dos aspectos, uno relacionado con la estructura y orden de los datos y otro con la organización y distribución física de los periféricos.

Organización y distribución de los periféricos

Todas las unidades conectadas a la misma red multiplexada, estarán conectas por dos cables eléctricos por donde se aplicarán los datos a transmitir. En algunos casos, estos cables pueden ser de fibra óptica.

Cada unidad tendrá un controlador para poder comunicarse con la red multiplexada, teniendo marcado criterios de prioridades para introducir una información en la red. En algunos casos esos criterios de prioridad, los otorga una UEC específica para el control del multiplexado.

Los dos cables que componen las líneas de comunicación, denominados L (low) y H (hight), normalmente van trenzados y sobre ellos se envías señales digitales inversas entre ellas, evitando así que generen un campo magnético alrededor del par de cables, y debido que la lectura de la información suele ser diferencial (resta de las dos), si una interferencia entra en la línea, entrará en las dos, y por tanto la diferencia de las dos
quedará anulada.

Cada UEC tiene que tener una resistencia de final de línea, de valor específico para cada sistema (entre 120 a 1000 ohmios), para evitar que la señal transmitida se distorsione y genere interferencias en forma de onda. La aplicación práctica es colocar las resistencias al principio de la línea y al final de la línea, haciendo su efecto sobre todo el conductor.

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La transmisión sobre la línea es de forma serie, es decir, se transmite una información detrás de otra (con toda su estructura de datos).

Estructura de los datos

Los datos que se desplazan por el multiplexado, tienen una estructura diferente dependiendo del protocolo utilizado.
Si el sistema está compuesto por dos líneas, la señal es aplicada sobre las dos líneas, de forma que la señal es la misma para las dos líneas, pero una opuesta a la otra. Aquí nos podemos encontrar que los niveles de tensión sean 0 y 5 voltios para las dos líneas (VAN) o bien diferentes niveles de tensión para cada línea (1,5 a 2,5 CAN_L 2,5 a 3,5 paraCAN_H).

El dato obtenido de la señal (valor del bit), es la diferencia de las tensiones aplicada en los dos cables, obteniéndose un valor de bit 0 o bit 1.
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Estructura del mensaje

Los bits enviados por las líneas, suelen estar codificados para poder detectar errores de datos y poder corregirlos, siendo los codificadores mas habituales los NZR y Manchester.
La estructura de datos enviada por la línea puede tener velocidades 62,5 KBs, 125 KBs y 250 KBs (Kilo bits / segundo), en función de si es VAN (Carrocería, confort, seguridad) o CAN (control motor, ABS, cambio).

Trama del mensaje para CAN
multiplexado_5Trama del mensaje para VAN

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