can匯流排短距離不用雙絞線 CAN匯流排佈線規範

摘自：周立功致遠電子

一、導線選型

1、導線型別

can匯流排佈線時必須採用雙絞線，且需採用特徵阻抗約120ω的雙絞線，在通訊距離較長或電磁環境惡劣的情況下最好用遮蔽雙絞線，這樣可以有效抑制電磁干擾，保證可靠的通訊。

2、線長與直流電阻

當客戶的通訊距離較長時就不得不考慮線路損耗了，如果使用的線纜太細，導線的直流電阻太大。那麼在匯流排起始端發出的訊號在經歷漫長的路途之後到達末端的節點時訊號將大幅衰減，最終導致通訊失敗。那麼線長和傳輸線截面積，線長與通訊波特率又有什麼關係呢?我們總結如下圖1所示。

二、佈線拓撲結構

1、「手牽手」式連線

在直線型拓撲中，由於分支存在一定的長度以及分支長度的積累會造成匯流排上阻抗不連續，繼而產生訊號反射的現象，所以直線型拓撲中最常用的是手牽手連線方式。如圖 2所示，為了保證通訊的可靠性，起始端和末端的節點都需要加120ω的終端電阻，不可只接一端或兩端均不接。

2、t型分支式連線

在大多數的工業現場、軌道機車中，由於整體線纜非常多均需要使用接線排，方便後期維護。所以can匯流排上的節點分支不可避免，只能盡量減小分支長度，如圖 3。

圖3 t型分支結構圖

這個分支長度在最高波特率1m時最好在0.3m以內，我們可以推斷在其他波特率條件下如果分支長度滿足小於0.3m,那麼匯流排通訊可以穩定執行。

在某些場合無法做到這麼短的分支怎麼辦呢?我們可以根據不同的波特率，選擇不同的分支長度。如圖4可知，隨著波特率的增加，分支約束越來越嚴格，相反如果想增加分支的長度那麼波特率必須降低以獲得穩定的通訊。

圖 4 波特率與分支長度的關係

3、星型拓撲

圖 5 等長星型連線

如圖 5所示，若採用等長星型拓撲進行接線可以不使用集線器裝置，適當調整每個節點的終端電阻即可實現組網。

r=n×60ω

n:分支數量

r：每個分支的終端電阻

注意每個節點必須加終端電阻，不能在星型網路的中心加任何電阻。

在現實應用中很多場合無法做到等長星型連線，這個時候我們需要使用can集線器來進行分支，如圖6所示

圖 6 集線器用於複雜的分支網路

使用集線器佈線靈活性很大，可以根據需要任意分支，少了很多約束條件，但是貴啊。