CANFD總線的應(yīng)用越來越廣泛，工程師在面對(duì)不同的工況，會(huì)有各種各樣的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞绞?。而分支過長導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤問題最讓工程師頭疼，本文將介紹主流的幾種總線拓?fù)浞绞?，以及分支長度相關(guān)問題的解決方案。
4種常見拓?fù)漕愋?/strong>
1、直線型拓?fù)?/strong>
圖1 直線型拓?fù)?
直線型拓?fù)湟步锌偩€型拓?fù)?，如圖1所示，所有的節(jié)點(diǎn)都接到同一總線上，總線上任意節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，其他節(jié)點(diǎn)都能正常接收。
2、星型拓?fù)?/strong>
圖2 星型拓?fù)?
如圖2所示，我們可以看到星型拓?fù)涞奶攸c(diǎn)就是每個(gè)分支都基本等長，在完全等長情況下，可不使用集線器設(shè)備，調(diào)整終端電阻即可實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)（R=n×60歐姆；R:每個(gè)分支的終端電阻；n:分支數(shù)量）。如果各分支線路長度不同，就需要使用集線器對(duì)通訊進(jìn)行控制，保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。
3、樹狀拓?fù)?/strong>
圖3 樹狀拓?fù)?
樹狀拓?fù)涞奶攸c(diǎn)是分支較長并且長度不同，如圖3所示，可以看到由于各支線長度不同阻抗匹配困難，常使用集線器和中繼器進(jìn)行分支。這些設(shè)備每路都具備獨(dú)立的CAN控制器，所以可以將每段形成獨(dú)立的直線拓?fù)?，方便施工?
4、環(huán)形拓?fù)?/strong>
圖4 環(huán)形拓?fù)?
環(huán)形拓?fù)涫菍AN總線首尾相接，形成環(huán)狀，保證線纜任意位置斷開，依然可以保證通訊。如圖4所示，可以看到由于是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所以在終端電阻匹配方面采用分布式匹配方法，保證總體阻抗為60歐姆。
5、拓?fù)浞绞娇偨Y(jié)
圖5 拓?fù)浞绞娇偨Y(jié)
如圖5所示是對(duì)于這四種主流的拓?fù)浞绞降目偨Y(jié)，在選擇網(wǎng)絡(luò)布局時(shí)，可以根據(jù)不同拓?fù)浞绞降膬?yōu)缺點(diǎn)來進(jìn)行取舍，快速完成選擇。
分支過長帶來的問題
CAN總線的布線受現(xiàn)場環(huán)境、產(chǎn)品形狀等因素的影響，可能導(dǎo)致現(xiàn)場布線中出現(xiàn)總線的分支過長/過多等現(xiàn)象，某系統(tǒng)中A、B（AB各有120電阻）一條CAN線上掛有CDEF等節(jié)點(diǎn)，若將C支線延長100m，則F全部關(guān)閉，系統(tǒng)會(huì)報(bào)錯(cuò)，去掉100m延長線，F(xiàn)任意狀態(tài)系統(tǒng)都不會(huì)報(bào)錯(cuò)。
當(dāng)總線支線過長，上升沿和下降沿產(chǎn)生臺(tái)階現(xiàn)象，當(dāng)臺(tái)階正好處于0.5V邏輯識(shí)別閾值附近時(shí)，容易導(dǎo)致位寬度失調(diào)，從而使接收節(jié)點(diǎn)接收錯(cuò)誤。
圖6 臺(tái)階現(xiàn)象
如何確定分支長度
IOS 11898-2中分支長度的規(guī)定是在1M波特率的條件下，有些場合或許無法做到很短的分支，根據(jù)不同波特率，分支長度規(guī)范可以有適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。不同波特率下分支長度可以達(dá)到多少？需要分析節(jié)點(diǎn)的信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)判，測量節(jié)點(diǎn)在不同分支長度下的信號(hào)質(zhì)量，即可找到合適的分支長度范圍。
圖7 信號(hào)質(zhì)量參數(shù)
