增加CAN总线节点数量的几个方法

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1、广州致远电子有限公司工业通讯-CANbus通信产品增加CAN总线节点数量的几个方法常规CAN收发器支持的节点数最多为110个，但实际使用时需要合理的布局组网，选用合适的收发器、线缆、匹配好终端等才能保证网络中的各个节点之间可靠通信。一、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

2、电压的幅值，组网后网络中各个节点的负载电阻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。2.302.202.10)2.00(V压1.90电分1.80差1.701.601.501.404548515457606366终端电阻(Ω)图1不同负载下的差分电压在负载电阻由45Ω不断增大到66Ω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

3、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，文库资料©2017GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.文章源自广州致远电子有限公司，转载或引用请注明出处1广州致远电子有限公司工业通讯-CANbus通信产品可以适当增加终端电阻值以减小总线有效电阻的损耗，如150Ω~300Ω。差分输入电阻：ISO11898中规定的收发器差分输入电阻范围为10kΩ~100kΩ之间，CTM1051M系列收发器的差分输入电阻为19kΩ~52kΩ，其典型值为30kΩ，如果我们以最多节点组网，按典型值

4、考虑，则整个总线的差分输入电阻会达到30kΩ/110=273Ω，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8.0Ω/km到39.0Ω/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0.5V，差分电压幅值会升高约0.3V。45Ω60Ω2.302.202.10)2.00V(1.90压电

5、1.80分差1.701.601.501.404.754.804.854.904.955.005.055.105.155.205.25供电电压(V)图2不同供电电压下的差分电压2、接收节点的识别电平接收节点有一定的电平识别范围，CTM1051M的CAN接口典型参数如表1所示。节点输入显性电平应大于0.9V。ISO11898中，总线上的任意点的最小电平应大于1.2V，组网时我们应使差分电压大于此值。表1CAN接口典型参数3、实际组网分析目前收发器的最大组网节点数为110个，组网时我们考虑以上的电阻参数，确保总线上的差分电压在合理的范围内即可。图3为CTM105

6、1M推荐的组网拓扑，我们要考虑总线电阻，终端电阻，发送点，接收点电压参数。画出其等效电路如图4所示。文库资料©2017GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.文章源自广州致远电子有限公司，转载或引用请注明出处2广州致远电子有限公司工业通讯-CANbus通信产品传感器、控制器等LPC11C14LPC2119P87C591STM32F103CTM1051MCTM1051AMCTM1051M……CTM1051AM支线最大0.3m推荐使用765765765765屏蔽双绞线屏蔽层CAN_L终端电阻120Ω120ΩCAN_H单个

7、CAN-bus网络可以连接110个CAN节点总线最长距离1公里1MΩ102屏蔽层单点接大地(通过RC或直连)图3CTM1051M推荐组网RW1RW2RW3RTVVOUTRIN……RIN……RINRTRW1RW2RW3节点1节点2…节点10节点n…图4CTM1051M组网等效电路根据等效电路，我们可以调整的参数有终端电阻RT、发送节点电压VOUT、总线有效电阻RW。图4中，各节点的RW、RIN难以准确确定，组网时以公式计算较为繁琐，简便的方法便是测量总线两端的节点电压。如网络的总线电阻过大时，节点1到节点n总线对信号的损耗会很大，当节点n接收的差分电压低于1

8、.2V时，需要增大终端电阻。在使用浪涌抑制器的场合，比如在图4的节