星载CAN总线电接口特性研究

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1、第21卷第1期航天器工程Vo1．21NO．12012年2月SPACECRAFTENGINEERING59星载CAN总线电接口特性研究李新贝高山谭超邵根忠(山东航天电子技术研究所，山东烟台264003)摘要为了保证星载控制器局域网(ControllerAreaNetwork，CAN)总线通信的可靠性，基于叠加定理对总线接口建立了等效电路模型，结合节点电压法，计算了接收器输入端差分信号的电压，运用仿真软件绘制出了终端匹配电阻R一124Q条件下，电压与传输线电阻Rw之间的关系曲线，确定了Rw的选取范围；当R

2、w=23Q时，对电压与R之间的关系曲线进行了仿真，确定了R的选取范围；通过计算得出了Rw一0Q、R一124Q条件下发送器所能驱动的最多接收器节点数。模型的建立与仿真为CAN总线通信电路设计提供了一种新的模拟和验证方法。关键词卫星；CAN总线；接口电路中图分类号：V443文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2012．O1．010StudyonElectricalCharacteristicsofCANBusInterfaceinSpacecraftLIXinbeiGA

3、OShanTANChaoSHAOGenzhong(ShandongAerospaceElectro—technologyInstitute，Yantai264003，China)Abstract：Inordertomakethecontrollerareanetwork(CAN)buscommunicationreliable，thee—quivalentmodelissetforthebusinterfacebasedonthesuperpositiontheorem，andtheelectricp

4、otentialofthedifferentialinputsignaliscalculatedbyusingtheNodeVoltagemethod；WhentheterminalresistorRTis124fl，withthehelpofsoftware，therelationcurvesbetweenthesignalandthetwistedtransmissionlineresistanceRwaresimulated，andtheRTrangeisdrawn．WhenRwis23Q，th

5、erelationcurvesbetweenthedifferentialinputsignalandtheterminalresistorRTaresimulated，andtheRTrangeisdrawn；WhenRwis0QandRTis124~1，thenumberofthemostreceivingterminalisobtained．TheestablishmentandsimulationoftheinterfacemodelprovideagoodmethodfortheCANbus

6、design．Keywords：satellite；CANbus；interfacecircuit纪8O年代由Bosch公司提出，它具有结构简单、稳定1引言性能高、抗干扰能力强、扩展性和开放性好，以及成本低廉等优点，现已广泛应用于航天系统、卫星产业、工近年来，航天器电子系统越来越复杂，交互数据业控制等领域_1]。目前CAN总线已成为星船电子设量越来越大，为了保证系统间可靠通信，航天器上广备高速通信的重要形式，其应用大大提高了航天电子泛采用了总线技术。控制器局域网(ControllerArea系统的性能

7、和可靠性，但在接口电路设计过程中，常Network，CAN)总线作为一种现场控制总线于2O世常碰到总线阻抗匹配等问题，因此加强对通信接口阻收稿日期：2011一O516；修回日期：201107—08作者简介：李新贝(1981一)，男，工程师，从事航天电子电路系统、总线通信技术的研究与设计。Email：limingjing1986@yahoo．corr1．crl。60航天器工程抗匹配设计、驱动能力计算的研究具有重要意义。输线等效电阻R(注：R一R。一Rw)，R、R。分别为本文基于叠加定理对CAN接口进行了

8、建模和接收器、发送器终端匹配电阻，典型值124Q(注：分析，将通信接口电路等效为4个电压激励源的子R一R一R)，跨接在远端发送器输出端和接收器电路(即V、V、、V)，利用节点电压法，计算得输入端之间，用于消除传输线电阻不连续时的反射出了接收器输入端差分信号的电压。为保证cAN干扰]。接收器D。输入端差分信号CAN—Pin、总线正常可靠通信，运用Matlab软件分别对差分电CAN—Nin分别通过电阻R。、R偏置到+2．5V，取压与传输线电阻Rw、终端匹配电