CAN總線布線規(guī)范

　　所謂磨刀不誤砍柴功，合理的總線布局布線等于成功的一半，那么總線布線時(shí)如何選取導(dǎo)線?如何選取布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呢?

　　一、 導(dǎo)線選型

　　1、 導(dǎo)線類型

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

　　2、 線長(zhǎng)與直流電阻

　　當(dāng)客戶的通信距離較長(zhǎng)時(shí)就不得不考慮線路損耗了，如果使用的線纜太細(xì)，導(dǎo)線的直流電阻太大。那么在總線起始端發(fā)出的信號(hào)在經(jīng)歷漫長(zhǎng)的路途之后到達(dá)末端的節(jié)點(diǎn)時(shí)信號(hào)將大幅衰減，最終導(dǎo)致通信失敗。那么線長(zhǎng)和傳輸線截面積，線長(zhǎng)與通信波特率又有什么關(guān)系呢?我們總結(jié)如下圖1所示。

　　圖1傳輸線相關(guān)參數(shù)推薦值

　　二、布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　1、“手牽手”式連接

　　在直線型拓?fù)渲?，由于分支存在一定的長(zhǎng)度以及分支長(zhǎng)度的積累會(huì)造成總線上阻抗不連續(xù)，繼而產(chǎn)生信號(hào)反射的現(xiàn)象，所以直線型拓?fù)渲凶畛Ｓ玫氖鞘譅渴诌B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(jié)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圖

　　2、T型分支式連接

　　在大多數(shù)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、軌道機(jī)車中，由于整體線纜非常多均需要使用接線排，方便后期維護(hù)。所以CAN總線上的節(jié)點(diǎn)分支不可避免，只能盡量減小分支長(zhǎng)度，如圖 3。

　　圖3 T型分支結(jié)構(gòu)圖

　　這個(gè)分支長(zhǎng)度在最高波特率1M時(shí)最好在0.3m以內(nèi)，我們可以推斷在其他波特率條件下如果分支長(zhǎng)度滿足小于0.3m,那么總線通信可以穩(wěn)定運(yùn)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(jù)不同的波特率，選擇不同的分支長(zhǎng)度。如圖4可知，隨著波特率的增加，分支約束越來(lái)越嚴(yán)格，相反如果想增加分支的長(zhǎng)度那么波特率必須降低以獲得穩(wěn)定的通信。

　　圖4 波特率與分支長(zhǎng)度的關(guān)系

　　3、星型拓?fù)?/p>

　　圖5 等長(zhǎng)星型連接

　　如圖5所示，若采用等長(zhǎng)星型拓?fù)溥M(jìn)行接線可以不使用集線器設(shè)備，適當(dāng)調(diào)整每個(gè)節(jié)點(diǎn)的終端電阻即可實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)。

　　R=N×60Ω

　　N:分支數(shù)量

　　R：每個(gè)分支的終端電阻

　　注意每個(gè)節(jié)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(xiàn)實(shí)應(yīng)用中很多場(chǎng)合無(wú)法做到等長(zhǎng)星型連接，這個(gè)時(shí)候我們需要使用CAN集線器來(lái)進(jìn)行分支，如圖6所示。

　　圖6 集線器用于復(fù)雜的分支網(wǎng)絡(luò)

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