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CAN总线的匹配电阻:
在设备少距离短的情况下不加终端负载电阻整个网络能很好的工作,但随着距离的增加和设备增加性能将降低,在每个接收数据信号的中点进行采样时,只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配,这在实际上难以掌握:
美国MAXIM公司的经验判断方法:当信号的转换时间(上升或下降时间)超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。终端匹配电阻一般相当于电缆特性阻抗的电阻,因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100~120Ω。终端电阻主要用于增强EMC性能,然而EMC性能在汽车级的应用中当然十分重要,一般在两端加入120欧姆的电阻即可。
CAN进行通信时,发生反射的情况主要有两种:
1. 阻抗不连续
阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
2. 阻抗不匹配
引起信号反射的另外一个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射,主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱为了提高网络节点的拓扑能力,CAN总线两端需要接有120Ω的抑制反射的终端电阻, 它对匹配总线阻抗起着非常重要的作用,如果忽略此电阻,会使数字通信的抗干扰性和可靠性大大降低,甚至无法通信
表1CAN总线系统任意两节鼎足之势之间的最大距离
位速率/kbps1000 500 250 125 100
最大距离/m 40 130 270 530 620
位速率/kbps 50 20 10 5
最大距离/m 1300 3300 670010000
CAN信号则使用差分电压传送,两条信号线称为“CAN_H”和“CAM_L”,静态时均为2.5V左右,此时的状态表示为逻辑“1”,也可以叫做“隐性”;用CAN_H比CAN_L高表示逻辑“0”,称为“显性”。显性时,通常电压值为:CAN_H=3.5V,CAN_L=1.5V;
CAN的数据帧格式为:帧信息+ID+数据(可分为标准帧和扩展帧两种格式)。
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