[SENT통신] 2강. SENT(Single Edge Nibble Transmission)/SAE J2716 장점 및 Frame 정보

안녕하세요. 아이언벨입니다.

 

 

[SENT] SENT(Single Edge Nibble Transmission)/SAE J2716 이란? #1 (https://ironbell.tistory.com/2) 에 이어

두 번째 SENT 통신 관련 블로그를 작성하겠습니다.

 

첫 번째 글에 언급한 단방향 통신에 대해 언급하고 넘어가겠습니다.

(다른분께 첫번째 글을 보여드렸는데 단방향 통신이 머냐고 물어보더라고요.)

단방향 통신 영어로는 Simplex transmission이라고 하며 일방적으로 A → B 만 데이터를 전송하는 통신입니다.

일상생활에서 대표적으로 사용되는 것은 TV, 라디오가 있습니다. 아! TV 리모컨도 단방향통 신이네요.

 

-추가

Half Duplex transmission(반이중 통신) : 양방향 통신이지만, 동시에 양방향을 다 사용할 수는 없습니다. 대표적으로 무전기가 있습니다. "이제 출발하겠다 오버~", "알겠다 오버~" 이러면서 A가 말하면 B가 듣고 다시 B가 말하면 A가 듣는 형태입니다. 그래서 항상 난 이제 할 말 다했다고 Over~라는 말이 붙게 되죠.

 

Full Duplex transmission(전이중 통신) : 양방향 통신이고 둘 다 보내고 받는 게 가능합니다. 지금 사용하시는 핸드폰이 대표적이죠. 너도 떠들고 나도 떠들고 다 가능하죠.

 

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다시 본론으로 넘어와서 SENT통신 관련 이야기를 하겠습니다.

보통 차량에서 사용하는 Sensor들은 Analog data를 많이 사용합니다. 전압(Voltage), 전류(Current), 저항(Resist) 등으로 상태를 표시합니다. SENT보다 저렴하고 MCU조차 필요하지 않기 때문이죠.

그럼 왜 SENT를 사용할까? Digital 신호면서 저렴하기 때문입니다. 흔히 착각하시는 것 중에 PWM으로 하면 되지 않냐고 하시는데, PWM도 Analog Data로 분류됩니다. 0과 1로 구분되긴 하지만 그 데이터는 Frequency, Duty와 같은 시간 요소가 들어가서 Analog 신호로 구분합니다.

 

- 그럼 Digital 신호면 무엇이 장점인가?

보다 명확한(정확한) 정보 송신이 가능합니다. Sensor의 상태를 표시할 때 SENT의 경우 4bit의 Status Pulse가 있습니다.

이것을 활용하면 센서의 상태를 정확히 표현해줄 수 있습니다.

예를 들면

0x0 = Idle(유휴 상태)

0x1 = Run(동작상태)

0x2 = Stop(정지상태)

0x3 = Error Under Voltage

0x4 = Error Over Voltage

0x5 = Error Over Temperatue

0xF = Error MCU Fail

과 같이 상태 값을 전달할 수 있습니다.

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- SENT Frame의 길이

SENT Frame의 길이를 따로 언급하는 이유는 SENT의 특이한 특징이기 때문입니다.

일반적으로 데이터량이 동일하면 Frame길이 역시 동일합니다. 0 or 1로 구분하기 때문이죠.

그런데 SENT는 DATA에 따라 Frame 길이가 다릅니다. 두 개의 Frame의 길이를 비교해보겠습니다.

 

    1. 비교적 짧은 SENT Frame

Status = 0x0

Data 1~6 = 0x0

CRC = 0x5 (CRC 계산에 의한 결과입니다.)

→ 56tick(Sync Cal Pulse) + 12tick(Status) + 12tick(Data1) + 12tick(Data2) + 12tick(Data3) + 12tick(Data4) + 12tick(Data5) + 12tick(Data6) + 15tick(CRC)

= 155tick 입니다. Tick Time을 3us로 하면 465us 입니다.

비교적 짧은 SENT Frame

    2. 비교적 긴 SENT Frame

Status = 0xF

Data 1~6 = 0xF

CRC = 0xA (CRC 계산에 의한 결과입니다.)

→ 56tick(Sync Cal Pulse) + 27tick(Status) + 27tick(Data1) + 27tick(Data2) + 27tick(Data3) + 27tick(Data4) + 27tick(Data5) + 27tick(Data6) + 22tick(CRC)

= 267tick 입니다. Tick Time을 3us로 하면 801us 입니다.

비교적 긴 SENT Frame

    > 결론  : Data의 따라 SENT Frame 길이는 변한다.

 SENT Frame 길이 관련하여 제가 필드에서 SENT 관련 프로젝트를 진행하고 있을 때, Data의 업데이트 속도를 물어보는 고객이 계셨습니다. 그래서 500us ~ 800us 정도 된다고 전달드리니, 정확히 알려 달라고 하시더라고요. 개발자가 그것도 정확히 모르냐는 컴플레인이죠. 그래서 아직 기억에 남아있습니다. ㅠㅠ

 

 

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- 지금까지 보여드릴 캡처 화면은 이해를 돕기 위해 1개의 Frame이 출력되었을 때를 보여드렸는데요.

실제 SENT 통신이 될 때 Frame은 아래 이미지와 같이 Delay 없이 붙어서 출력됩니다. (Pause Pulse가 없을 때)

실제 출력되는 SENT 통신 캡처 화면

 

 

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- Tip

 

    > 통신을 위한 와이어는 한 개지만 MCU 전원, Signal GND 등의 라인이 있습니다.

 

    > 통신 Level은 5V입이며, 5V에서 0V로 떨어지는 Falling Edge를 트리거로 사용하여 시간을 계산합니다.

 

    > Tx를 구현하는 것보다 Rx를 구현하는 것이 어렵습니다.

 

    > 저는 지금까지 FPGA로 SENT통신을 구현했습니다. 이번 프로젝트에서는 SENT to RS-232C 모듈을 구매해서 사용하고 있습니다. (SENT to RS-232C 모듈을 사용하는 내용은 다음 블로그 글로 작성 예정입니다.)

 

    > SPC는 SENT통신을 기본으로 하는 상위 통신 프로토콜입니다. SENT와는 다르게 Half Duplex transmission이며,  Master에서 요청하면 Slave가 데이터를 전달하는 방식입니다. 요청이 오면 블로그 작성하겠습니다.

 

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다른 SENT 관련 게시글에서 뻔히 보이는 정보는 간략하게 소개하고, 검색으로 찾을 수 없는 정보를 담는데 신경썼는데 제대로 전달이 될지는 모르겠습니다.

 

문의사항은 댓글 작성해 주시면 답변드리겠습니다..

 

다음 SENT 관련글은 MACH SYSTEMS의 SAE J2716(SENT) to RS-232 Gateway를 사용하여 SENT통신을 적용한 사례를 블로그 하겠습니다.