datasheet

教你设计出安全的CAN总线拓扑

2019-06-27来源: ZLG立功科技·致远电子关键字:CAN

摘要:随着CAN总线的应用越来越广泛,工程师在面对各种不同工况下,如何选择合适的网络拓扑方式就变成了一个让人头疼的问题。这里介绍主流的几种总线拓扑方式,可以帮您完成快速了解进行选择。


一、直线型拓扑


image.png 

图1   直线型拓扑


直线型拓扑也叫总线型拓扑,如图1所示,所有的节点都接到同一总线上,总线上任意节点发送信息,其他节点都能正常接收。


它的优势包括:

●  布线施工简单;

●  阻抗匹配固定规则(首尾各1个120欧电阻匹配);

●  接线操作简单方便; 

● 由于这些优势,在很多领域里都获得了广泛应用,可以满足大多数领域的应用要求,但是随着行业应用的扩展,逐渐发现了总线型拓扑的缺点,比如:

● 如果节点数较多,总线线缆变长,会影响总线传输;

● 支线长度不能过长。


二、星型拓扑


image.png 

图2   星型拓扑


如图2所示,我们可以看到星型拓扑的特点就是每个分支都基本等长,在完全等长情况下,可不使用集线器设备,调整终端电阻即可实现组网(R=n×60欧姆;R:每个分支的终端电阻;n:分支数量)。如果各分支线路长度不同,就需要使用集线器对通讯进行控制,保证数据的稳定传输。


这种拓扑方式的优点是:

●  在进行节点扩展时较为方便;

●  可以缩减总线应用场景的使用面积。

●  然而这种拓扑方式的缺点也很明显,例如:

●  中央设备失败会导致网络瘫痪;

●  分支不等长时阻抗匹配复杂;

●  还需要增加集线器进行网络拓扑分割.


三、树状拓扑


image.png 

图3   树状拓扑


树状拓扑的特点是分支较长并且长度不同,如图3所示,可以看到由于各支线长度不同阻抗匹配困难,常使用集线器和中继器进行分支。这些设备每路都具备独立的CAN控制器,所以可以将每段形成独立的直线拓扑,方便施工。


这种拓扑方式的优点是:

●  布线施工方便;

●  最大限度缩短布线距离。


然而这种拓扑方式的缺点也很明显,例如:

● 网络拓扑复杂,施工人员无法进行阻抗匹配;

●  须增加集线器或者中继器进行网络拓扑分割。


image.png 

图4   树状拓扑应用


如图4所示,就是一个树状拓扑的应用模型,由于总体传输距离过长,所以每隔五公里左右就要加一个中继器,保证信号的传输质量,在各个子网节点通过CANbridge连接,子网中的各节点数据通过CANbridge进行收发与过滤,这样就完成了整体网络的组网。


四、环形拓扑


image.png 

图5   环形拓扑


环形拓扑是将CAN总线首尾相接,形成环状,保证线缆任意位置断开,依然可以保证通讯。如图5所以,可以看到由于是环状结构,所以在终端电阻匹配方面采用分布式匹配方法,保证总体阻抗为60欧姆。


公式:R=120Ω,Rct1=Rct10=300Ω,Rct2~Rct9=5k


这种拓扑方式的优点是:在线缆任意位置断开后,总线依然可以通讯。

缺点为:断线后,信号反射严重,无法应用于高波特率和远距离场合。


五、总结


image.png 

图6   拓扑方式总结


如图6所示是对于这四种主流的拓扑方式的总结,在选择网络布局时,可以根据不同拓扑方式的优缺点来进行取舍,快速完成选择。


关键字:CAN

编辑:baixue 引用地址:http://www.groupepopcorn.com/mndz/ic465891.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:2019中国(成都)电子信息博览会,7月聚焦蓉城
下一篇:进联工业股份有限公司,传承工匠精神

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

为何CAN FD不容错过呢?

集微网消息,在“走红”数年、在总线领域应用广泛的CAN(控制器局域网络)终要回归“幕后”——随着新能源汽车、自动驾驶技术的快速发展,以及对于ADAS和人机交互需求的增加,CAN总线在传输速率和带宽等方面越来越显得“力不从心”,其升级版——CAN FD(可变速率应运而生。它继承了传统CAN总线主要特性,同时支持高达5 Mbps的数据传输率,并改善了错误帧漏检率,被视为是下一代主流汽车总线系统。此外,CAN总线在工业自动化等领域的应用也面临同样的诉求。但从CAN走向CAN FD的升级路上,仍需攻克多重关卡。需求起飞在博世2011年提出CAN FD之后,虽然应用一直波澜不惊,但近些年已然发生了变化。德州仪器(TI)接口产品部门产品线经理
发表于 2019-07-02

大红大紫的CAN FD

在“走红”数年、在总线领域应用广泛的CAN(控制器局域网络)终要回归“幕后”——随着新能源汽车、自动驾驶技术的快速发展,以及对于ADAS和人机交互需求的增加,CAN总线在传输速率和带宽等方面越来越显得“力不从心”,其升级版——CAN FD(可变速率应运而生。它继承了传统CAN总线主要特性,同时支持高达5 Mbps的数据传输率,并改善了错误帧漏检率,被视为是下一代主流汽车总线系统。此外,CAN总线在工业自动化等领域的应用也面临同样的诉求。但从CAN走向CAN FD的升级路上,仍需攻克多重关卡。                  
发表于 2019-07-01
大红大紫的CAN FD

STM CAN filter配置纪要

案例1:某工程师使用STM32F407VG开发产品,在做CAN的调试过程中发现,CAN1接收、CAN2发送,工作正常。但反过来就有问题,即CAN2收,CAN1发就无法正常接收。 后来发现CAN 过滤器配置的地方有问题。他使用STM32Cube固件库,两句关键代码如下:sFilterConfig.FilterNumber = m; //……【1】 sFilterConfig.BankNumber = n; //……【2】第【1】句代码就是选择某过滤器组进行初始化并配置接收过滤器。对于双CAN产品,m的值为0到27。对于单CAN产品而言,m的值为0~13。 第【2】句代码针对双CAN的STM32产品,配置
发表于 2019-06-29

CAN总线的拓扑如何设计最安全?

×60欧姆;R:每个分支的终端电阻;n:分支数量)。如果各分支线路长度不同,就需要使用集线器对通讯进行控制,保证数据的稳定传输。这种拓扑方式的优点是:在进行节点扩展时较为方便;可以缩减总线应用场景的使用面积。然而这种拓扑方式的缺点也很明显,例如:中央设备失败会导致网络瘫痪;分支不等长时阻抗匹配复杂;还需要增加集线器进行网络拓扑分割.三、树状拓扑图3   树状拓扑树状拓扑的特点是分支较长并且长度不同,如图3所示,可以看到由于各支线长度不同阻抗匹配困难,常使用集线器和中继器进行分支。这些设备每路都具备独立的CAN控制器,所以可以将每段形成独立的直线拓扑,方便施工。这种拓扑方式的优点是:布线施工方便;最大限度缩短布线
发表于 2019-06-28
CAN总线的拓扑如何设计最安全?

从CAN到CAN FD,汽车通信升级只差一颗集成型芯片

CAN是控制器局域网络(ControllerAreaNetwork,CAN)的简称,是由德国BOSCH公司开发的,并最终成为国际标准(ISO11898),在国际上应用最广泛。但是随着汽车应用的发展,汽车中总线通讯的数据量越来越大,例如电动汽车上,汽车内部出现更多的辅助系统和人机交互系统,传统的CAN总线在传输速率和带宽方面显得越来越力不从心,CAN-FD技术随之出现。 CAN FD和CAN主要的区别有两点:第一,可变速率,CAN-FD采用了两种位速率,从控制场中的BRS位到ACK场之前(含CRC分界符)为可变速率,其余部分为原CAN总线用的速率。两种速率各有一套位时间定义寄存器,它们除了采用不同的位时间单位TQ外,位时间
发表于 2019-06-27
从CAN到CAN FD,汽车通信升级只差一颗集成型芯片

CAN总线如何设计拓扑才最安全?

随着CAN总线的应用越来越广泛,工程师在面对各种不同工况下,如何选择合适的网络拓扑方式就变成了一个让人头疼的问题。这里介绍主流的几种总线拓扑方式,可以帮您完成快速了解进行选择。 一、直线型拓扑 图1   直线型拓扑 直线型拓扑也叫总线型拓扑,如图1所示,所有的节点都接到同一总线上,总线上任意节点发送信息,其他节点都能正常接收。 它的优势包括: ? 布线施工简单; ? 阻抗匹配固定规则(首尾各1个120欧电阻匹配); ? 接线操作简单方便; ? 由于这些优势,在很多领域里都获得了广泛应用,可以满足大多数领域的应用要求,但是随着行业应用
发表于 2019-06-27
CAN总线如何设计拓扑才最安全?

小广播

博狗bodog手机网页版权所有 电信业务审批[2006]字第258号函 Copyright ? 2005-2019 www.groupepopcorn.com, Inc. All rights reserved
博狗bodog手机网页