四種主流的拓?fù)浞绞浇榻B
隨著CAN總線(xiàn)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，工程師在面對(duì)各種不同工況下，如何選擇合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞绞骄妥兂闪艘粋€(gè)讓人頭疼的問(wèn)題。這篇文章會(huì)介紹主流的幾種總線(xiàn)拓?fù)浞绞剑梢詭湍焖倭私馊绾芜x擇。
一、直線(xiàn)型拓?fù)?/strong>
圖1 直線(xiàn)型拓?fù)?/p>
直線(xiàn)型拓?fù)湟步锌偩€(xiàn)型拓?fù)洌鐖D1所示，所有的節(jié)點(diǎn)都接到同一總線(xiàn)上，總線(xiàn)上任意節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，其他節(jié)點(diǎn)都能正常接收。
它的優(yōu)勢(shì)包括：
布線(xiàn)施工簡(jiǎn)單；
阻抗匹配固定規(guī)則（首尾各1個(gè)120歐電阻匹配）；
接線(xiàn)操作簡(jiǎn)單方便。
由于這些優(yōu)勢(shì)，在很多領(lǐng)域里都獲得了廣泛應(yīng)用，可以滿(mǎn)足大多數(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用要求，但是隨著行業(yè)應(yīng)用的擴(kuò)展，逐漸發(fā)現(xiàn)了總線(xiàn)型拓?fù)涞娜秉c(diǎn)，比如：
如果節(jié)點(diǎn)數(shù)較多，總線(xiàn)線(xiàn)纜變長(zhǎng)，會(huì)影響總線(xiàn)傳輸；
支線(xiàn)長(zhǎng)度不能過(guò)長(zhǎng)。
二、星型拓?fù)?/strong>
圖2 星型拓?fù)?/p>
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(zhǎng)，在完全等長(zhǎng)情況下，可不使用集線(xiàn)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(xiàn)路長(zhǎng)度不同，就需要使用集線(xiàn)器對(duì)通訊進(jìn)行控制，保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。
這種拓?fù)浞绞降膬?yōu)點(diǎn)是：
在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展時(shí)較為方便；
可以縮減總線(xiàn)應(yīng)用場(chǎng)景的使用面積。
然而這種拓?fù)浞绞降娜秉c(diǎn)也很明顯，例如：
中央設(shè)備失敗會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓；
分支不等長(zhǎng)時(shí)阻抗匹配復(fù)雜；
還需要增加集線(xiàn)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞指睢?/p>
三、樹(shù)狀拓?fù)?/strong>
圖3 樹(shù)狀拓?fù)?/p>
樹(shù)狀拓?fù)涞奶攸c(diǎn)是分支較長(zhǎng)并且長(zhǎng)度不同，如圖3所示，可以看到由于各支線(xiàn)長(zhǎng)度不同阻抗匹配困難，常使用集線(xiàn)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(xiàn)拓?fù)洌奖闶┕ぁ?/p>
這種拓?fù)浞绞降膬?yōu)點(diǎn)是：
布線(xiàn)施工方便；
最大限度縮短布線(xiàn)距離。
然而這種拓?fù)浞绞降娜秉c(diǎn)也很明顯，例如：
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜，施工人員無(wú)法進(jìn)行阻抗匹配；
須增加集線(xiàn)器或者中繼器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞指睢?/p>
圖4 樹(shù)狀拓?fù)鋺?yīng)用
如圖4所示，就是一個(gè)樹(shù)狀拓?fù)涞膽?yīng)用模型，由于總體傳輸距離過(guò)長(zhǎng)，所以每隔五公里左右就要加一個(gè)中繼器，保證信號(hào)的傳輸質(zhì)量，在各個(gè)子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)通過(guò)CANbridge連接，子網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)CANbridge進(jìn)行收發(fā)與過(guò)濾，這樣就完成了整體網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)。
四、環(huán)形拓?fù)?/strong>
圖5 環(huán)形拓?fù)?/p>
環(huán)形拓?fù)涫菍AN總線(xiàn)首尾相接，形成環(huán)狀，保證線(xiàn)纜任意位置斷開(kāi)，依然可以保證通訊。如圖5所以，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。
公式：R=120Ω，Rct1=Rct10=300Ω，Rct2~Rct9=5k
這種拓?fù)浞绞降膬?yōu)缺點(diǎn)是：
優(yōu)點(diǎn)：在線(xiàn)纜任意位置斷開(kāi)后，總線(xiàn)依然可以通訊。
缺點(diǎn)：斷線(xiàn)后，信號(hào)反射嚴(yán)重，無(wú)法應(yīng)用于高波特率和遠(yuǎn)距離場(chǎng)合。
總結(jié)
圖6 拓?fù)浞绞娇偨Y(jié)
如圖6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(lái)進(jìn)行取舍，快速完成選擇。
-
CAN
+關(guān)注
關(guān)注
57文章
2901瀏覽量
467061 -
拓?fù)?/span>
+關(guān)注
關(guān)注
4文章
346瀏覽量
29983
原文標(biāo)題：CAN總線(xiàn)的拓?fù)淙绾卧O(shè)計(jì)最安全？
文章出處：【微信號(hào)：ZLG_zhiyuan，微信公眾號(hào)：ZLG致遠(yuǎn)電子】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
RDMA簡(jiǎn)介3之四種子協(xié)議對(duì)比
芯片封裝中的四種鍵合方式：技術(shù)演進(jìn)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用
私藏技術(shù)大公開(kāi)！四種常見(jiàn)供電方案
被問(wèn)爆的四種供電方式，來(lái)啦~
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論