CAN總線(xiàn)布線(xiàn)規范

　　所謂磨刀不誤砍柴功，合理的總線(xiàn)布局布線(xiàn)等于成功的一半，那么總線(xiàn)布線(xiàn)時(shí)如何選取導線(xiàn)?如何選取布線(xiàn)拓撲結構呢?

　　一、 導線(xiàn)選型

　　1、 導線(xiàn)類(lèi)型

　　CAN總線(xiàn)布線(xiàn)時(shí)必須采用雙絞線(xiàn)，且需采用特征阻抗約120Ω的雙絞線(xiàn)，在通信距離較長(cháng)或電磁環(huán)境惡劣的情況下最好用屏蔽雙絞線(xiàn)，這樣可以有效抑制電磁干擾，保證可靠的通信。

　　2、 線(xiàn)長(cháng)與直流電阻

　　當客戶(hù)的通信距離較長(cháng)時(shí)就不得不考慮線(xiàn)路損耗了，如果使用的線(xiàn)纜太細，導線(xiàn)的直流電阻太大。那么在總線(xiàn)起始端發(fā)出的信號在經(jīng)歷漫長(cháng)的路途之后到達末端的節點(diǎn)時(shí)信號將大幅衰減，最終導致通信失敗。那么線(xiàn)長(cháng)和傳輸線(xiàn)截面積，線(xiàn)長(cháng)與通信波特率又有什么關(guān)系呢?我們總結如下圖1所示。

　　圖1傳輸線(xiàn)相關(guān)參數推薦值

　　二、布線(xiàn)拓撲結構

　　1、“手牽手”式連接

　　在直線(xiàn)型拓撲中，由于分支存在一定的長(cháng)度以及分支長(cháng)度的積累會(huì )造成總線(xiàn)上阻抗不連續，繼而產(chǎn)生信號反射的現象，所以直線(xiàn)型拓撲中最常用的是手牽手連接方式。如圖 2所示，為了保證通信的可靠性，起始端和末端的節點(diǎn)都需要加120Ω的終端電阻，不可只接一端或兩端均不接。

　　圖2手牽手連接方式接線(xiàn)圖

　　2、T型分支式連接

　　在大多數的工業(yè)現場(chǎng)、軌道機車(chē)中，由于整體線(xiàn)纜非常多均需要使用接線(xiàn)排，方便后期維護。所以CAN總線(xiàn)上的節點(diǎn)分支不可避免，只能盡量減小分支長(cháng)度，如圖 3。

　　圖3 T型分支結構圖

　　這個(gè)分支長(cháng)度在最高波特率1M時(shí)最好在0.3m以?xún)?，我們可以推斷在其他波特率條件下如果分支長(cháng)度滿(mǎn)足小于0.3m,那么總線(xiàn)通信可以穩定運行。

　　在某些場(chǎng)合無(wú)法做到這么短的分支怎么辦呢?我們可以根據不同的波特率，選擇不同的分支長(cháng)度。如圖4可知，隨著(zhù)波特率的增加，分支約束越來(lái)越嚴格，相反如果想增加分支的長(cháng)度那么波特率必須降低以獲得穩定的通信。

　　圖4 波特率與分支長(cháng)度的關(guān)系

　　3、星型拓撲

　　圖5 等長(cháng)星型連接

　　如圖5所示，若采用等長(cháng)星型拓撲進(jìn)行接線(xiàn)可以不使用集線(xiàn)器設備，適當調整每個(gè)節點(diǎn)的終端電阻即可實(shí)現組網(wǎng)。

　　R=N×60Ω

　　N:分支數量

　　R：每個(gè)分支的終端電阻

　　注意每個(gè)節點(diǎn)必須加終端電阻，不能在星型網(wǎng)絡(luò )的中心加任何電阻。

　　在現實(shí)應用中很多場(chǎng)合無(wú)法做到等長(cháng)星型連接，這個(gè)時(shí)候我們需要使用CAN集線(xiàn)器來(lái)進(jìn)行分支，如圖6所示。

　　圖6 集線(xiàn)器用于復雜的分支網(wǎng)絡(luò )

　　使用集線(xiàn)器布線(xiàn)靈活性很大，可以根據需要任意分支，少了很多約束條件。