如何保证CAN网络中通讯的可靠性和节点数.doc
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1、如何保证CAN网络中通讯的可靠性和节点数在CAN-bus电路设计中,理论上收发器支持节点数最多可做到110个,但实际应用中往往达不到这个数量。这里我们谈谈如何通过合理的CAN-bus总线设计,保证CAN网络中的通讯的可靠性和节点数量。1. 影响CAN总线节点数的因素影响总线节点数的因素有多种,本文我们从满足接收节点的差分电压幅值方面来讨论,只有满足了这个前提条件,我们才能考虑总线的其他因素如寄生电容、寄生电感对信号的影响。1) 发送节点的CAN接口负载为何考虑CAN接口负载?CAN接口负载即为CANH、CANL之间的有效电阻值大小,该电阻会影响发送节点输出的差分电压的幅值,组网后网络中各个节点
2、的负载电阻 RL接近,如图 1我们测试了CTM1051M小体积CAN隔离模块在不同负载下的输出差分电压幅值。图 1 不同负载下的差分电压在负载电阻由45不断增大到66时,节点的输出差分电压也随着由1.84V增大到2.16V,两者近似线性关系。为了使发送节点的输出差分电压不至于过低,实际组网时负载电阻应在图 1测试的范围内波动。我们分析RL的组成有3个:终端电阻、总线节点的差分输入电阻、总线本身的有效电阻。终端电阻:总线两端均需要增加终端电阻,当总线距离长时,总线有效电阻大,损耗大,可以适当增加终端电阻值以减小总线有效电阻的损耗,如150300。差分输入电阻:ISO 11898中规定的收发器差分
3、输入电阻范围为10k100k之间,CTM1051M系列收发器的差分输入电阻为19k52k,其典型值为30 k,如果我们以最多节点组网,按典型值考虑,则整个总线的差分输入电阻会达到30 k/110=273,与终端电阻并联时会显著增加节点的负载。总线有效电阻:使用较小截面积的双绞线,其有效电阻达到几十欧姆,长距离通信,总线对差分信号的影响会很大,如常用的RVS非屏蔽双绞线的电阻从8.0/km到39.0/km不等。严重时会使接收点的电平达不到识别范围。差分电压除负载电阻的影响外,还会受到供电电压的影响,如图 2我们测试了CTM1051M模块在不同电压,不同负载下的差分电压幅值,可以看到电源电压升高0
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