ISO 11898-1은 CAN의 데이터 링크 계층과 물리 부호화 부계층(PCS, Physical Coding Sublayer)을 규정하는 국제 표준이다. 정식 제목은 “Road vehicles — Controller area network (CAN) — Part 1: Data link layer and physical coding sublayer”이고, ISO/TC 22/SC 31이 맡는다.[1]
CAN 프로토콜 컨트롤러를 구현하는 칩 설계자를 위한 표준이다.[2] 이런 컨트롤러는 CAN 컨트롤러에서 다룬다.
범위
ISO 11898-1:2024는 CAN classic(CC), CAN FD, CAN XL 세 프레임 포맷을 규정한다. 데이터 링크 계층을 LLC(Logical Link Control)와 MAC(Medium Access Control) 두 부계층으로 나눈다.[1]
이 표준은 구현 옵션 다섯 가지를 둔다.[2]
- CAN classic 프레임 포맷만 지원하고, CAN FD 프레임 포맷을 용인하지 않는다.
- CAN classic 프레임 포맷을 지원하고, CAN FD 프레임 포맷을 용인한다.
- CAN classic 프레임 포맷과 CAN FD 프레임 포맷을 지원한다.
- CAN classic, CAN FD, CAN XL 프레임 포맷을 지원한다.
- CAN FD light의 responder를 위해 CAN FD 프레임 포맷을 지원한다(Annex A).[2]
이 표준의 옵션 4를 구현한 새 설계는 다른 모든 옵션의 노드와 통신할 수 있다.[2] 옵션 사이의 통신 범위는 CAN FD에서 다룬다.
이 표준은 LLC 프레임에 상위 계층 프로토콜의 설정·식별 정보를 담는 SDT(Service Data Unit Type)와 VCID(Virtual CAN Channel Identifier)를 두고, 상위 계층 기능을 어떻게 다루는지는 정하지 않는다.[2]
PCS는 물리 계층에 속하는 부계층이고, PMA(Physical Medium Attachment)와는 AUI(Attachment Unit Interface)로 이어진다.[2] PCS는 비트 부호화·복호화와 동기화를 맡는다.[3] 한 비트의 시간도 이 표준이 정하는데, 정해진 개수의 time quantum으로 이뤄진다. PCS는 CAN SIC XL 트랜시버로 넘길 PWM(Pulse-Width Modulation) 부호화도 맡고, PWM 복호화는 그 트랜시버가 맡는다.[2]
고속 PMA는 ISO 11898-2:2026이, 저속 내결함성 PMA는 ISO 11898-3:2006이 규정하고, 버스 전압 같은 전기적 특성도 두 표준이 다룬다.[3][4]
ISO 11898 시리즈는 데이터 링크 계층 위의 OSI 계층(네트워크 계층 등)을 정하지 않는다.[2] ISO 11898-1이 표준화한 데이터 링크 계층과 물리 신호의 적합성 시험 계획은 ISO 16845-1:2016이 정한다.[5]
개정 이력
- 1993년: ISO 11898이 11월에 처음 발행됐다.[4] 이 한 문서가 CAN 데이터 링크 계층과 고속 물리 계층을 함께 다뤘다.[6]
- 1995년: 4월에 1993년판의 추록 1(Amendment 1)이 나왔다. 새 소개를 넣고 본문 여러 쪽을 바꾸거나 더했다.[7]
- 2003년: ISO 11898-1 첫판. ISO 11898-2와 함께 1993년판을 대체했다. 데이터 링크 계층과 물리 신호 부계층은 11898-1로, 고속 매체 접속 장치는 11898-2로 나뉘었다.[8]
- 2015년: 2판. CAN FD 프레임 포맷이 새로 들어갔다. 제목 끝은 이 판까지 “Data link layer and physical signalling”이었고, 2024년판에서 “Data link layer and physical coding sublayer”로 바뀌었다.[1][9]
- 2024년: 3판. 2015년판을 대체했다. CAN XL 요구사항과 Annex A의 CAN FD light 프로토콜 요구사항이 더해졌고, 편집 정정이 있었다.[2]
Bosch CAN FD와의 차이
CAN FD는 Bosch가 2012년에 CAN FD Specification Version 1.0으로 먼저 공개했다.[10] Bosch 규격의 CAN FD 프레임 포맷과 ISO 11898-1:2015의 CAN FD 프레임 포맷을 모두 지원하는 컨트롤러는 설정 비트로 둘 가운데 하나를 고른다.[11][12] Bosch M_CAN 매뉴얼은 이 설정 비트로 고르는 Bosch 규격 쪽 동작을 “Non ISO Operation”이라 부른다.[11] TI TCAN4550도 같은 설정 비트를 Non ISO Operation이라 부르고[13], Microchip MCP25xxFD는 두 CRC 필드를 ISO CRC와 non-ISO CRC로 구분한다.[12] CiA는 오해를 피하려고, ISO 11898-1을 따르는 CAN FD 제품은 “ISO CAN FD”, Bosch의 원래 CAN FD 프로토콜을 구현한 제품은 “non-ISO CAN FD”라 부르기를 권한다.[14]
ISO 11898-1:2015는 프레임에서 CRC 필드 앞에 든 스터프 비트의 수(고정 스터프 비트 제외)를 stuff bit count로 정의했고, ISO 11898-1:2024도 같은 정의를 둔다.[2][6] Bosch CAN FD 1.0은 CRC 필드를 CRC 시퀀스와 그 뒤의 recessive CRC 구분자 비트로 정한다.[10] ISO CRC 필드에 싣는 스터프 개수는 이 규격에 없던 것으로, ISO 표준화 과정에서 오류 검출을 보강하려고 더해졌다.[12][15]