CAN-bus拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及物理層.ppt

Version 1.10版 2005年12月,CAN-bus拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸介質(zhì),CAN-bus拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),線性拓?fù)?ISO 11898定義了一個(gè)單線結(jié)構(gòu)的拓?fù)?采用干線和支線的連接方式 干線的兩個(gè)終端都端接一個(gè)終端電阻 節(jié)點(diǎn)通過沒有端接的支線連接到總線 對干線與支線都規(guī)定了參數(shù)限制,線性拓?fù)?ISO 11898 CAN-bus網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D,線性拓?fù)涫疽鈭D,Termination,ISO11898-2標(biāo)準(zhǔn),Termination,CAN-bus 位速率：1Mbps 總線長度：最大40m 支線長度：最大0.3m 節(jié)點(diǎn)距離：最大40m CAN-bus 位速率：5Kbps 總線長度：最大10Km 支線長度：最大6m 節(jié)點(diǎn)距離：最大10Km 允許的最大支線長度計(jì)算請參考PCA82C250應(yīng)用指南。,網(wǎng)絡(luò)長度參數(shù),總線最大線路長度基本取決于以下物理?xiàng)l件 連接的總線節(jié)點(diǎn)、CAN 控制器、收發(fā)器等元件的循環(huán)延遲以及總線的線路延遲； 由于節(jié)點(diǎn)間相關(guān)的振蕩器容差而造成位定時(shí)額度的不同； 總線電纜的串聯(lián)阻抗、總線節(jié)點(diǎn)的輸入阻抗而使信號(hào)幅值下降。,總線最大線路長度,基本公式： Max Bit Rate Mbps Max Bus Lengthm 60,總線有效長度與傳輸速率,CAN節(jié)點(diǎn)通過支線連接到總線,CAN節(jié)點(diǎn)與總線連接,支線長度的限制： 例一：單分支6米，總長30米； 例二：DeviceNet網(wǎng)絡(luò)支線0.3米。,符合ISO 11898網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的CAN網(wǎng)絡(luò),線性拓?fù)涫纠?分支網(wǎng)絡(luò)通過中繼器(Reapter)連接到干線 每個(gè)分支網(wǎng)絡(luò)符合ISO 11898標(biāo)準(zhǔn),線性拓?fù)涞臄U(kuò)展(一),多條分支網(wǎng)絡(luò)通過集線器(HUB)連接到干線 每個(gè)分支網(wǎng)絡(luò)符合ISO 11898標(biāo)準(zhǔn),線性拓?fù)涞臄U(kuò)展(二),其他CAN-bus網(wǎng)絡(luò),其他CAN-bus網(wǎng)絡(luò),CAN-bus 傳輸介質(zhì),物理層,Physical Signaling (PLS) - Bit Encoding/Decoding - Bit Timing/Synchronization Physical Medium Attachment (PMA) - Driver/Receiver Characteristics Medium Dependent Interface (MDI) - Connectors,Logical Link Control (LLC) - Acceptance Filtering - Overload Notification - Recover Management Medium Access Control (MAC) - Data Encapsulation/Decapsulation - Frame Coding (stuffing/destuffing) - Error Detection/Signaling - Serialization/Deserialization,物理層,Physical Signaling (PLS) - Bit Encoding/Decoding - Bit Timing/Synchronization 物理介質(zhì)配置 (PMA) - 收發(fā)器件特性 介質(zhì)依存接口 (MDI) - 連接器 - 線纜，光纖等,物理層,物理層并不由CAN規(guī)定 包括PMA和MDI 必須與CAN的規(guī)格兼容 必須規(guī)定顯性和隱性狀態(tài) 置位狀態(tài)可以覆蓋隱性狀態(tài) 仲裁 錯(cuò)誤幀的產(chǎn)生 物理層特性符合ISO 11898標(biāo)準(zhǔn),CAN-bus 傳輸介質(zhì),單線（汽車） 雙絞線 屏蔽雙絞線 同軸電纜 單模光纖 無線通信,物理介質(zhì)必須支持“顯性”和“隱性”狀態(tài)，“顯性”狀態(tài)支配“隱性”狀態(tài)，例如在總線仲裁時(shí)。 雙線結(jié)構(gòu)總線必須使用終端電阻抑制信號(hào)反射，并且采用差分信號(hào)傳輸減弱電磁干擾（EMI）的影響。 使用光學(xué)介質(zhì)時(shí)，隱性電平通過狀態(tài)“暗”表示，顯性電平通過狀態(tài)“亮”表示； 同一段CAN-bus網(wǎng)絡(luò)采用相同的傳輸介質(zhì)。,傳輸介質(zhì)（Bus Medium）,雙絞線,目前，采用雙絞線的CAN總線分布式系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用，如汽車電子、電梯控制、電力系統(tǒng)、遠(yuǎn)程傳輸?shù)取?技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)、造價(jià)低廉； 理論上節(jié)點(diǎn)數(shù)無限制、對環(huán)境電磁輻射有一定抑制能力； 隨著頻率的增長，雙絞線線對的衰減迅速增高； 雙絞線有所謂的近端串?dāng)_； 適合CAN-bus網(wǎng)絡(luò)5Kbps1Mbps的傳輸速率。,雙絞線的使用,雙絞線采用抗干擾的差分信號(hào)傳輸方式； 使用非屏蔽雙絞線作為物理層，只需要有2根線纜作為差分信號(hào)線（CANH、CANL)傳輸； 使用屏蔽雙絞線作為物理層，除需要2根差分信號(hào)線（CANH、CANL)的連接以外，還要注意在同一網(wǎng)段中的屏蔽層（SHIELD）單點(diǎn)接地問題。,CAN總線電平標(biāo)稱值,雙絞線（ISO 11898-2）,雙絞線（ISO 11898-2）,Termination,雙絞線的參數(shù)（ISO 11898-2）,高速差分總線 雙線平衡信號(hào) 有公共地 信號(hào)線結(jié)構(gòu) 較短的殘余 雙絞線或平行線 非屏蔽或屏蔽 線纜阻抗 = 120 最高速度達(dá) 1 Mbps,雙絞線的參數(shù)（ISO 11898-2）,最長的總線長度可達(dá)40m 1 Mbps 其它的情況無定義 線路延遲 = 5 ns/m (名義值) 規(guī)定了電氣指標(biāo) 而不是機(jī)械指標(biāo) 可使用galvanic (光學(xué)) 絕緣,ISO 11898 電纜推薦參數(shù) ：直流參數(shù)、特性阻抗,電纜參數(shù)（ISO 11898-2）,網(wǎng)絡(luò)的兩端必須有各有一個(gè)終端電阻 ； 支線必須盡可能的短； 確保不要在干擾源附近布置CAN總線。,雙絞線網(wǎng)絡(luò)的注意事項(xiàng),CAN-bus光纖傳輸,與雙絞線和同軸電纜相比 光纖的低傳輸損耗使中繼之間距離大為增加； 光纜還具有不輻射能量、不導(dǎo)電、沒有電感； 光纜中不存在串?dāng)_以及光信號(hào)相互干擾的影響； 不會(huì)有在線路“接頭處”感應(yīng)耦合導(dǎo)致的安全問題； 強(qiáng)大的抗EMI能力。 目前存在的問題 價(jià)格昂貴，設(shè)備投入成本較高； 點(diǎn)對點(diǎn)的通訊方式。,適用場合 汽車電子 干擾嚴(yán)格場合 安全控制領(lǐng)域 遠(yuǎn)距離通訊,CAN-bus技術(shù)網(wǎng)站 CAN-bus技術(shù)討論園地 /club/bbs/bbsView