周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.comVersion 1.10版 2005年12月CAN-bus拓扑结构和传输介质周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.comCAN-bus拓扑结构周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.coml线性拓扑ISO 11898定义了一个单线结构的拓扑采用干线和支线的连接方式干线的两个终端都端接一个终端电阻节点通过没有端接的支线连接到总线对干线与支线都规定了参数限制线性拓扑周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.comlISO 11898 CAN-bus网络拓扑示意图线性拓扑示意图Termination周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.com ISO11898-2标准RNode 1Node 2RNode nCANHCANL3.5 V1.5 V2.5 VTermination周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.comlCAN-bus 位速率：1Mbps 总线长度：最大40m 支线长度：最大0.3m 节点距离：最大40mlCAN-bus 位速率：5Kbps 总线长度：最大10Km 支线长度：最大6m 节点距离：最大10Km允许的最大支线长度计算请参考PCA82C250应用指南。网络长度参数周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.coml总线最大线路长度基本取决于以下物理条件连接的总线节点、CAN 控制器、收发器等元件的 循环延迟以及总线的线路延迟；由于节点间相关的振荡器容差而造成位定时额度 的不同；总线电缆的串联阻抗、总线节点的输入阻抗而使 信号幅值下降。总线最大线路长度周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.coml l基本公式：基本公式：Max Bit Rate MbpsMax Bit Rate Mbps Max Bus Lengthm Max Bus Lengthm 60 60总线有效长度与传输速率周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.comlCAN节点通过支线连接到总线CAN节点与总线连接支线长度的限制：l例一：单分支6米，总长30米；l例二：DeviceNet网络支线0.3米 。周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.coml符合ISO 11898网络拓扑结构的CAN网络线性拓扑示例周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.coml分支网络通过中继器(Reapter)连接到干线l每个分支网络符合ISO 11898标准线性拓扑的扩展(一)周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.coml多条分支网络通过集线器(HUB)连接到干线l每个分支网络符合ISO 11898标准线性拓扑的扩展(二)其他CAN-bus网络其他CAN-bus网络周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.comCAN-bus 传输介质周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.com物理层ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData Link LayerPhysical LayerOSI参考模型Physical Signaling (PLS)- Bit Encoding/Decoding- Bit Timing/Synchronization Physical Medium Attachment (PMA)- Driver/Receiver Characteristics Medium Dependent Interface (MDI)- ConnectorsLogical 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周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.com 物理层Physical Signaling (PLS)- Bit Encoding/Decoding- Bit Timing/Synchronization 物理介质配置 (PMA)- 收发器件特性 介质依存接口 (MDI)- 连接器- 线缆，光纤等周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.com 物理层l物理层并不由CAN规定包括PMA和MDIl必须与CAN的规格兼容必须规定显性和隐性状态l置位状态可以覆盖隐性状态 仲裁 错误帧的产生l物理层特性符合ISO 11898标准周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.com CAN-bus 传输介质l单线（汽车）l双绞线l屏蔽双绞线l同轴电缆l单模光纤l无线通信VCANHCANLR周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.coml物理介质必须支持“显性”和“隐性”状态，“显性”状 态支配“隐性”状态，例如在总线仲裁时。l双线结构总线必须使用终端电阻抑制信号反射，并 且采用差分信号传输减弱电磁干扰（EMI）的影响。l使用光学介质时，隐性电平通过状态“暗”表示，显 性电平通过状态“亮”表示；l同一段CAN-bus网络采用相同的传输介质。传输介质（Bus Medium）周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.com 双绞线目前，采用双绞线的CAN总线分布式系统已得 到广泛应用，如汽车电子、电梯控制、电力系统、 远程传输等。l技术上容易实现、造价低廉；l理论上节点数无限制、对环境电磁辐射有一定抑制能 力；l随着频率的增长，双绞线线对的衰减迅速增高；l双绞线有所谓的近端串扰；l适合CAN-bus网络5Kbps1Mbps的传输速率。周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.com 双绞线的使用l双绞线采用抗干扰的差分信号传输方式；l使用非屏蔽双绞线作为物理层，只需要有2根线缆 作为差分信号线（CANH、CANL)传输；l使用屏蔽双绞线作为物理层，除需要2根差分信号 线（CANH、CANL)的连接以外，还要注意在同 一网段中的屏蔽层（SHIELD）单点接地问题。周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.comlCAN总线电平标称值双绞线（ISO 11898-2）周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.com 双绞线（ISO 11898-2）RNode 1Node 2RNode nCANHCANL3.5 V1.5 V2.5 VTermination周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.com 双绞线的参数（ISO 11898-2）l高速差分总线双线平衡信号l有公共地信号线结构l较短的残余双绞线或平行线非屏蔽或屏蔽线缆阻抗 = 120 最高速度达 1 Mbps空闲置位3.5 V1.5 V2.5 V周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.com 双绞线的参数（ISO 11898-2）l最长的总线长度可达40m 1 Mbps其它的情况无定义l线路延迟 = 5 ns/m (名义值)l规定了电气指标而不是机械指标l可使用galvanic (光学) 绝缘空闲置位3.5 V1.5 V2.5 V周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.comlISO 11898 电缆推荐参数 ：直流参数、特性阻抗电缆参数（ISO 11898-2）周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.coml网络的两端必须有各有一个终端电阻 ；l支线必须尽可能的短；l确保不要在干扰源附近布置CAN总线。双绞线网络的注意事项周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.com CAN-bus光纤传输l与双绞线和同轴电缆相比光纤的低传输损耗使中继之间距离大为增加；光缆还具有不辐射能量、不导电、没有电感；光缆中不存在串扰以及光信号相互干扰的影响；不会有在线路“接头处”感应耦合导致的安全问题；强大的抗EMI能力。l目前存在的问题价格昂贵，设备投入成本较高；点对点的通讯方式。适用场合l 汽车电子l 干扰严格场合l 安全控制领域l 远距离通讯周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.comlCAN-bus技术网站http:/www.zlgmcu.comlCAN-bus技术讨论园地http:/www.zlgmcu.com.cn/club/bbs/bbsView.asphttp:/www.21icbbs.com/club/bbs/bbsView.asp?boardid=43lCAN-bus服务邮箱canzlgmcu.com cantoolszlgmcu.com cansalezlgmcu.comReference周立功单片机专注的力量成就梦想http:/www.zlgmcu.com谢谢！