USB و CANbus چیست؟

USB (Universal Serial Bus) یک استاندارد رابط کامپیوتری رایج است که برای انتقال داده و توان بین سیستم های کامپیوتری و دستگاه های خارجی استفاده می شود. به طور گسترده ای در دستگاه های مختلف مانند رایانه های شخصی، لپ تاپ، تلفن همراه، تبلت، چاپگر، اسکنر، دوربین، دستگاه های صوتی و سایر دستگاه های خارجی استفاده می شود. هدف طراحی رابط USB ارائه یک استاندارد جهانی و آسان برای استفاده است که می تواند چندین دستگاه را به هم متصل کند و به انتقال داده با سرعت بالا و قابلیت اتصال و پخش دست یابد.
توسعه USB در دهه 1990 آغاز شد، در ابتدا برای حل مشکل اتصال کامپیوترها و دستگاه های خارجی. هدف طراحی آن جایگزینی رابط های سریال و موازی سنتی و ارائه نرخ های بالاتر انتقال داده و روش های اتصال ساده تر است. رابط USB از توپولوژی نقطه به نقطه استفاده می کند، جایی که یک میزبان (معمولاً یک رایانه) می تواند چندین دستگاه خارجی را متصل کند. رابط USB دارای عملکرد مبادله داغ است، به این معنی که کاربران می توانند دستگاه ها را در حالی که سیستم در حال اجرا است، بدون نیاز به راه اندازی مجدد رایانه وارد یا حذف کنند.
نسخه های مختلفی از رابط های USB وجود دارد که هر کدام ویژگی ها و پیشرفت های جدیدی را ارائه می دهند. نسخه اولیه USB 1.0 دو حالت با حداکثر سرعت انتقال 1.5 مگابیت بر ثانیه و 12 مگابیت در ثانیه ارائه می‌کرد. بعداً نسخه USB 2.{6}} معرفی شد که سرعت انتقال را به 480 مگابیت در ثانیه افزایش داد. نسخه های بعدی USB 3.0 و USB 3.1 سرعت انتقال را بیشتر بهبود بخشیدند و به ترتیب به 5 و 10 گیگابیت در ثانیه رسیدند. USB 3.1 همچنین انواع کانکتورهای جدیدی مانند USB Type-C را معرفی می کند که دارای ویژگی درج برگشت پذیر است و اتصالات را راحت تر می کند.
رابط USB علاوه بر انتقال داده، عملکرد انتقال نیرو را نیز فراهم می کند. از طریق رابط USB، دستگاه های خارجی می توانند بدون نیاز به آداپتورهای برق اضافی، برق را از رایانه یا سایر دستگاه های منبع تغذیه دریافت کنند. این رابط USB را به یک راه حل یکپارچه برای منبع تغذیه و انتقال داده تبدیل می کند و دستگاه را قابل حمل تر و ساده تر می کند.
CAN (شبکه کنترل کننده) یک پروتکل ارتباطی است که به طور گسترده در سیستم های کنترل خودرو و صنعتی استفاده می شود. اولین بار توسط بوش در آلمان در دهه 1980 برای رفع نیازهای ارتباطی بین سیستم های الکترونیکی خودرو توسعه یافت. هدف طراحی باس CAN ارائه یک روش ارتباطی قابل اعتماد، زمان واقعی و کارآمد مناسب برای سیستم های الکترونیکی پیچیده خودرو است.
گذرگاه CAN یک ساختار ارتباطی توزیع شده را اتخاذ می کند، که در آن چندین گره از طریق اشتراک گذاری یک گذرگاه با هم ارتباط برقرار می کنند. هر گره می تواند پیام هایی را ارسال و دریافت کند که می تواند شامل دستورات کنترل، داده های حسگر، اطلاعات تشخیصی و غیره باشد. گذرگاه CAN از چندین گره برای ارسال پیام به صورت موازی پشتیبانی می کند که این امکان را به آن می دهد تا تاخیر کم و قابلیت اطمینان بالا در سیستم های بلادرنگ داشته باشد.
اتوبوس CAN دارای ویژگی های منحصر به فردی است که باعث می شود در زمینه های خودروسازی و صنعتی به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد. یکی از ویژگی های مهم مکانیسم تشخیص و حل تعارض است. هنگامی که دو یا چند گره به طور همزمان پیام ارسال می کنند، گذرگاه CAN می تواند تشخیص دهد