一文讀懂容錯cuòCAN

CAN-bus家族中有三大成員yuán，分別是高速sùCAN、容錯cuòCAN、單線xiànCAN。其中容錯cuòCAN又叫低速sùCAN，它與最常用的高速sùCAN有什麼異同呢ne？筆者以此篇文章分享下對容錯cuòCAN的認識shí。

一yī、容錯cuòCAN的起源yuán

1986年niánBosch在zàiSAE(汽車工程人員協會huì)大會上提出chūCAN總線概念niàn，CAN總線率先在汽車電子行業孕育yù。隨後的de1987年niánIntel推出第一片piànCAN控制器芯片piàn82526，由此點亮liàngCAN總線發展的星星之火huǒ。六年之後hòuCAN國際標準zhǔnISO11898/ISO11519發佈bù，CAN總線在通信領域的燎原之勢由此展開kāi。

圖tú1 CAN總線應用行業yè

ISO11898是高速sùCAN的標準zhǔn，ISO11519是低速sùCAN的標準zhǔn。起初chū，高速sùCAN數據鏈路層和物理層都在標準zhǔnISO11898中規定dìng，後來被拆分爲wèiISO11898-1（僅涉及數據鏈路層céng）和héISO11898-2（僅涉及物理層céng）。其中標準zhǔnISO 11519-2-1994已經在zài2006年被bèiISO 11898-3-2006代替了le,也就是說符合標準zhǔnISO 11898-3的產品也是支持符合héISO 11519-2標準的產品pǐn。

圖tú2 CAN標準發展歷程chéng

二èr、容錯cuòCAN與高速sùCAN的異同tóng

與高速sùCAN一樣yàng，容錯cuòCAN也是使用使用差分雙絞線傳輸shū，包含hánCAN_H、CAN_L、GND三根線xiàn，在嚴格的工業應用場合同樣要求使用專用的屏蔽雙絞線並加必要的防護電路lù。如圖tú3，以yǐOSI 7層通信模型爲例lì，其實shíCAN總線標準規範了部分物理層céng、傳輸層及全部數據鏈路層規則zé，而應用層céng、表示層céng、會話層céng、網絡層未做任何規範fàn。高速sùCAN與容錯cuòCAN在數據鏈路層內容是相同的de，因此它們在位傳輸時序xù、位仲裁cái、錯誤wù、校驗yàn、幀結構等是沒有區別的de。

圖tú3 容錯cuòCAN與高速sùCAN標準化部分fēn

不同點在物理層的定義yì，圖tú4是shìISO11898與yǔISO11519-2電信號數據對比bǐ。從圖中可以看到dào，高速sùCAN最大通信速率爲wèi1Mbps，容錯cuòCAN最大通信速率爲wèi125Kbps，且在理論連接節點數方面高速sùCAN要大於容錯cuòCAN。兩者在物理層最大的差別在於yúCAN_H、CAN_L顯隱性時的電平值zhí。因此容錯cuòCAN與標準的高速sùCAN設備之間不能直接通信xìn，必須要加入rùCANBridge1054轉接板bǎn。

圖tú4 容錯cuòCAN與高速sùCAN電信號數據對比bǐ

三sān、容錯cuòCAN的優缺點diǎn

雖然容錯cuòCAN通信速率低dī、承載節點數少shǎo，但容錯cuòCAN有它無可替代的優勢shì。根據圖tú4中的電平信號數據jù，我們繪製出兩者正常工作時的信號波形xíng。從圖tú 5可以看出chūCAN_H、CAN_L的電平在顯隱性變化時變化高達dá2.25V，而高速sùCAN電平變化僅爲wèi1V，這也就意味着容錯cuòCAN比高速sùCAN有更高的抗干擾性xìng。

圖tú5 容錯cuòCAN與高速sùCAN信號波形對比bǐ

除此之外wài，容錯cuòCAN能在zàiCAN_H或huòCAN_L出現短路lù、斷路時保證通信正常cháng。容錯cuòCAN收發器會自動識別總線狀態tài，根據總線狀態調整接收器的接收模式shì，這也算是shì“容錯cuòCAN”名稱的由來lái。圖tú6是容錯cuòCAN收發器在不同情況kuàng下收發狀態的調整情況。

圖tú6   容錯cuòCAN多模式工作狀態tài

注zhù1：75μA下拉電流源功能néng

注zhù2：75μA上拉電流源功能néng

四sì、容錯cuòCAN應用電路lù

圖tú7爲經典的deCTM1054T容錯cuòCAN收發模塊爲例lì，它採用灌封工藝並具有極低的電磁輻射和高抗電磁干擾特性xìng。完全符合héISO 11898-3標準zhǔn，單網絡最大節點數達到dào32個gè。

圖tú7 容錯cuòCAN收發模塊kuàiCTM1054T

容錯cuòCAN節點電路設計與常見的高速sùCAN節點設計不同tóng，需要注意的是終端電阻的接法fǎ。一般場合下xià，模塊接上電源yuán，端口和hé CAN 控制器及jí CAN 網絡總線連接jiē， RTH、 RTL 分別連接終端電阻至zhì CANH、CANL，如圖tú8。

圖tú8 經典容錯cuòCAN節點電路設計jì

單個gèCAN-bus典型網絡如圖tú9，單總線網絡最長通訊距離lí 1km。如果需要接入更多節點或更長通訊距離時shí，可通過guò CAN 中繼器等設備擴展zhǎn。

容錯cuò CAN 收發器在總的終端電阻爲wèi 100Ω 時shí， 有最優的系統性能néng。容錯cuòCAN總線終端電阻配置時先確定整個網絡的節點數shù，每個收發器都提供總zǒng 100Ω 終端的一部分fēn，並不要求每個收發器都有相同的終端電阻zǔ，但總的終端應該是shì 100Ω。比如總線中有yǒu5個容錯cuòCAN節點diǎn，接到網絡上的de10個電阻阻值均應爲wèi500Ω；若總線中有yǒu10個容錯cuòCAN節點diǎn，接到網絡上的de20個電阻阻值均應爲wèi1000Ω。由於容錯cuòCAN終端電阻配置的這種特殊性xìng，只要節點數確定dìng，可根據需求隨意使用星形xíng、樹形等總線拓撲pū。

圖tú9 容錯cuòCAN總線網絡拓撲pū

總結jié：容錯cuòCAN在非常適合應用在低速sù、高可靠性的工業場合hé。當節點數固定時shí，它能適應多種複雜總線拓撲pū。若您在項目中需要用到容錯cuòCAN，請聯繫我們提供樣品pǐn。

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