CAN总线匹配电阻知识
CAN总线匹配电阻知识
CAN总线ISO 11898协议规定，CAN总线必须在网络的两端安装合适的总线终端电阻，如下图示：
终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射，在通信过程中，有两种原因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。
阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
引起信号反射的另外一个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。为了提高网络节点的拓扑能力，CAN总线两端需要接有120Ω的抑制反射的终端电阻，它对匹配总线阻抗起着非常重要的作用，如果忽略此电阻，会使数字通信的抗干扰性和可靠性大大降低，甚至无法通信。
附：终端电阻对波型的影响
1.未加终端电阻的波形，电压偏低，波型较乱（有时是可以通讯的，但极不稳定）
2.加上终端电阻的波形（通讯稳定性增强）
can网络距离多远需要加终端电阻
can网络距离多远需要加终端电阻 本文主要是关于CAN总线的相关介绍，并着重对CAN总线网络距离和终端电阻距离进行了详尽的阐述。 CAN总线CAN是控制器局域网络（Controller Area Network，CAN）的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准（ISO 11898），是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。 CAN 是Controller Area Network 的缩写（以下称为CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。此后，CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化，在欧洲已是汽车网络的标准协议。 CAN 的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。 优势 CAN属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言，基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性： 网络各节点之间的数据通信实时性强 首先，CAN控制器工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权（取决于
485通信终端电阻的使用
RS485总线终端电阻 1.一般情况下不需要增加终端电阻，只有在485通信距离超过300米的情况下，要在485通讯的开始端和结束端增加终端电阻。 2.终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。 引起信号反射的另一原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射， 主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。 要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中， 对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。 3. 补充说明： 1）RS-485需要2个终接电阻，接在传输总线的两端，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时不需终接电阻，即一般在100米以下不需终接电阻。 2）为了抑制干扰，RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻（即为上面所述）。 3）RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。RS-485共模输出电压在-7V至+12V之间，RS-422 在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ；RS-422是4kΩ；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。 4.终端匹配电阻的正确接法是在每个485总线的首尾两端上各接一个120欧姆的终端电阻。 下列建议希望会有所帮助： 1.采用阻抗匹配、低衰减的RS485专用电缆更有利于保证通信。 一般推荐如下： 普通双绞屏蔽型电缆STP-120Ω（for RS485 & CAN）one pair 20 AWG ，电缆外径7.7mm左右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时，屏蔽层一端接地！ 普通双绞屏蔽型电缆STP-120Ω（for RS485 & CAN）one pair 18 AWG ，电缆外径8.2mm左右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时，屏蔽层一端接地！
CAN总线两端加终端电阻
在RS485组网过程中另一个需要主意的问题是终端负载电阻问题，在设备少距离短的情况下不加终端负载电阻整个网络能很好的工作但随着距离的增加性能将降低。理论上，在每个接收数据信号的中点进行采样时，只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。但这在实际上难以掌握，美国MAXIM公司有篇文章提到一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配：当信号的转换时间（上升或下降时间）超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。 一般终端匹配采用终端电阻方法，RS-485应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。终接电阻在RS-485网络中取120Ω。相当于电缆特性阻抗的电阻，因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100～120Ω。这种匹配方法简单有效，但有一个缺点，匹配电阻要消耗较大功率，对于功耗限制比较严格的系统不太适合。另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配。利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。但电容C的取值是个难点，需要在功耗和匹配质量间进行折衷。还有一种采用二极管的匹配方法，这种方案虽未实现真正的“匹配”，但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号，达到改善信号质量的目的，节能效果显著。 抗干扰～～ 一般在总线两端接终端电阻即可，但也有例外，例如有临时加上的总线诊断设备，形成支线。 在不接终端电阻的情况下，除了EMC性能下降，其他影响也是有的，例如若CAN总线断开一根，与接终端电阻是不一样的，没接的居然还能收，单线通讯？？不过EMC大大的下降，一半左右。 关于阻值计算，好像跟收发器驱动特性，电缆特性有关。而总线长度主要取决于位定时参数，位速率允许情况下，才能达到一定的总线长度。 总的来说，终端电阻主要用于增强EMC性能，然而EMC性能在汽车级的应用中当然十分重要，一般在两端加入120欧姆的电阻即可。 本人初学，抛砖引玉。关注～～～ 另外可推荐一本书：《现场总线CAN原理与应用技术》，北京航空航天大学出版社。上面论述较为详细～～ CAN是多主传输，为了消除短路现象，其CANH和CANL电平的性质是不一样的，如CANH的两种逻辑状态为高电平和高阻状态，CANL的两种逻辑状态为低电平和高阻，高阻状态其实电平是不确的，因此在差分传输的CAN总线中，匹配电阻不仅作为匹配用还起降低CANH与CANL回路中阻抗的作用，使CANH和CANL具有确定的电平，所以在调CAN时，即使线再短也需要加在CANH与CANL之间加一个电阻的原因，此时这个电阻并不起匹配作用。 基于CAN总线的RS-232串口设备远程通信 工业设备通信通常涉及到很多硬件和软件产品以及用于连通标准计算机平台（个人计算机或工作站）和工业自动化应用设备的协议，而且所使用设备和协议的种类繁多。因此，大部分自动化应用设备都希望执行简单的串行命令，并希望这些命令同个人计算机或者附加的串行端口板上的标准串行端口兼容。RS-232是目前PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。由于RS-232的发送端与接收端之间有公共信号地，所以它不能使用双端信号，否则，共模噪声会耦合到信号系统中。RS-232标准规定，其最大距离仅为15m，信号传输速率最高为20kbit/s。 CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一
为什么RS485总线要接终端电阻
[资源分享]为什么RS485总线要接终端电阻 终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。 在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。 补充说明： 1.RS-485需要2个终接电阻，接在传输总线的两端，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。 2.为了抑制干扰，RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻（即为上面所述）。 3.RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。RS-485共模输出电压
在-7V至+12V之间，RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ；RS-422是4kΩ；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。 RS485为什么长距离通信时要加一个终端电阻？ 485的通信方式就是一个正极D+和一个负极D－，两线间的电压为0和1的信号，为什么长距离的时候要加一个终端电阻？在后面并个电阻的作用是什么？个人感觉并不并联这个电阻从电气原理上好像没有太多的意义？ 这个电阻为什么能识别是整个网络节点中的最后一个设备？ 最佳答案 恩，作为网络传输路径，其中一个重要的指标就是信号反射。 如果没有终端电阻来消除信号反射的话，那么发射信号的设备，在传输路径的终端后，反射信号到发射端，这样使得网络上的信号产生叠加，网络信号就紊乱了。 所以终端电阻是必要的，同时也是与网络的传输阻抗有关。 终端电阻本身应该处于网络中，但是位置建议放在最末端，这样不会衰减正常的信号，它本身是无法识别 级2012-08-21 08:02:42 其他答案 主要是避免信号传递过程中的错误，加上终端电阻后，可以有效地抑制干扰！ 回答者：YHKingKong - 高级工程师第11级 2012-08-21 08:26:25 你好！ PROFIBUS是485网络，以差分电压信号来代表数据0和1。如果没有终端电阻，或者拨了终端电阻但终端没有电压，会造成阻抗不匹配，导致信号反射，从而电压波形畸变。但只要波形还能被正确识别，通信就还正常，但造成的影响是存在的。因此正常来讲必须在终端拨上终端电阻并保持供电。 置评专家：西门子自动化技术支持 2011-07-08 17:04:25 RS485接口、电缆、布网、终端电阻RS485接口RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在
终端电阻
有高频电路经验的人都知道阻抗匹配的重要性。在数字电路中时钟、信号的数据传送速度快时，更需注意配线、电缆上的阻抗匹配。 高频电路、图像电路一般都用同轴电缆进行信号的传送，使用特性阻抗为Zo＝150Ω、75Ω的同轴电缆。 同轴电缆的特性阻抗Zo，由电缆的内部导体和外部屏蔽内径D及绝缘体的导电率er决定： 另外，处理分布常数电路时，用相当于单位长的电感L和静电容量C的比率也能计算，如忽略损耗电阻，则 图1是用于测定同轴电缆RG58A/U、长度5m的输入阻抗ZIN时的电路构成。这里研究随着终端电阻RT的值，传送线路的阻抗如何变化。 图1 同轴传送线路的终端电阻 只有当同轴电缆的特性阻抗Zo和终端阻抗FT的值相等时，即ZIN＝Zo＝RT称为阻抗匹配。 Zo≠RT时随着频率f，ZIN变化。作为一个极端的例子，当RT＝0、RT＝∞时可理解其性质(阻抗以，λ/4为周期起伏波动)。 图2是RT＝50Ω(稍微波动的曲线)、75Ω、dOΩ时的输人阻抗特性。当Zo≠RT时由于随着频率，特性阻抗会变化，所以传送的电缆的频率特上产生弯曲.
图2 终端电阻RT和线路阻抗的变动终端电阻的效果 (2009-07-08 01:33:30) 转载▼ 标签：终端电阻 阻抗匹配 波形 it 分类：电子技术
终端电阻的作用： 1：阻抗匹配，匹配信号源和传输线之间的阻抗，极少反射，避免振荡。 2：减少噪声，降低辐射，防止过冲。在串联应用情况下，串联的终端电阻和信号线的分布电容以及 后级电路的输入电容组成RC滤波器，消弱信号边沿的陡峭程度，防止过冲。 无论是RS485、CAN总线、USB。都是需要加终端电阻进行阻抗匹配的，许多工程师对终端电阻的理解不是很清楚，甚至因为程序上能正常通讯，所以就索性省去了终端电阻。这样带来很大的隐患，通讯时好时坏，通常是去检查时没有问题，而回到家一睡觉，现场就出问题了，呵呵。所以终端电阻还是很有作用的，可是如果讲理论，又是长篇大论，这里就用波形来说明问题。 1.未加终端电阻的波形（还是可以通讯的） 2.加上终端电阻的波形（通讯稳定性增强）
如何正确使用Profibus插头以及终端电阻
如何正确使用Profibus插头以及终端电阻 插头与终端电阻在Profibus通讯中有着非常重要的作用，它们使用起来非常简单，没有很多复杂的设置；但是正是由于使用简单，使得很多工程师在使用当中忽略了一些细节，导致很多通讯问题。 1 Profibus插头的结构与简单用法 图1Profibus插头结构 这是常见的Profibus插头，如果我们有A、B两个站点要做Profibus通讯，应该如何连接插头呢？因为总线上只有两个站，显然终端电阻都要打到ON位置。那么插头上的接线是否要一进一出呢。
图2 两个DP站点的连接 正确的做法是两个插头都连接进线端。因为终端电阻与插头的出线端是2选1的。终端电阻打ON，进线端连接终端电阻，断开与出线端的连接；终端电阻打OFF，进线端断开与终端电阻的连接，连接出线端。 2常见的Profibus总线连接
图3 主站在总线一端点 图3所示的是一般的Profibus总线连接方法，主站位于总线的一端，终端电阻打ON。 然后依次连接后面的站点，中间的站点终端电阻打OFF，最后面的站点终端电阻打ON。 图4 主站在总线中间 有时候由于现场设备分布的原因，主站也可以安装在Profibus总线的中间，具体做法如图4所示。 终端电阻打ON的设备不能断电，如图5所示Profibus插头上除了220欧的终端电阻以外还有两个390欧的偏置电阻，并且偏置电阻上必须连接电源。
图5 终端电阻和偏置电阻 如果终端设备需要经常断电维护，或者终端设备只有接线端子而没有9针D型插座，就需要使用有源终端模块作为Profibus总线的终端(6ES7 972-0DA00-0AA0)。 图6 Profibus有源终端模块 如果Profibus电缆不够长，需要把两根电缆接起来，不能简单的把两根铜芯拧起来，因为这样会破坏电缆的特征阻抗，可能会导致通讯问题。最好使用图7中的接头来连接两根需要接起来的电缆。
小电阻之大作用“CAN终端电阻”
小电阻之大作用“CAN终端电阻” CAN总线终端电阻，顾名思义就是加在总线末端的电阻。此电阻虽小，但在CAN总线通信中却有十分重要的作用。 终端电阻的作用 CAN总线终端电阻的作用有两个： 一、提高抗干扰能力，确保总线快速进入隐性状态。 二、提高信号质量。 提高抗干扰能力 CAN总线有“显性”和“隐性”两种状态，“显性”代表“0”，“隐性”代表“1”，由CAN 收发器决定。图1是一个CAN收发器的典型内部结构图，CANH、CANL连接总线。 图1 总线显性时，收发器内部Q1、Q2导通，CANH、CANL之间产生压差；隐性时，Q1、Q2截止，CANH、CANL处于无源状态，压差为0。 总线若无负载，隐性时差分电阻阻值很大，外部的干扰只需要极小的能量即可令总线进入显性（一般的收发器显性门限最小电压仅500mV）。为提升总线隐性时的抗干扰能力，可以增加一个差分负载电阻，且阻值尽可能小，以杜绝大部分噪声能量的影响。然而，为了避免需要过大的电流总线才能进入显性，阻值也不能过小。 确保快速进入隐性状态 在显性状态期间，总线的寄生电容会被充电，而在恢复到隐性状态时，这些电容需要放
电。如果CANH、CANL之间没有放置任何阻性负载，电容只能通过收发器内部的差分电阻放电。我们在收发器的CANH、CANL之间加入一个220PF的电容进行模拟试验，位速率为500kbit/s，波形如图2、图3。 图2 图3 从图3看出，显性恢复到隐性的时间长达1.44μS，在采样点较高的情况下勉强能够通信，若通信速率更高，或寄生电容更大，则很难保证通信正常。 为了让总线寄生电容快速放电，确保总线快速进入隐性状态，需要在CANH、CANL之间放置一个负载电阻。增加一个60Ω的电阻后，波形如图4、图5。从图中看出，显性恢复到隐性的时间缩减到128nS，与显性建立时间相当。
RS-485之信号反射与终端电阻
RS-485之信号反射与终端电阻 RS-485总线具有结构简单、成本低等优点，但各位工程师在组建RS-485总线网络时，为提升整个网络通信的可靠性，想必会经常会遇到一个问题：需不需要加终端电阻呢？本文将为你解答。 1、终端电阻的作用 对于RS-485总线，终端电阻主要是为了匹配通信线的特性阻抗，防止信号反射，提高信号质量。 在组建RS-485总线网络时，通常使用特性阻抗为120Ω的屏蔽双绞线，由于RS-485收发器输入阻抗一般较高（例如RSM485ECHT输入阻抗为96kΩ，最多可连接256个节点），在信号传输到总线末端时会由于受到的瞬时阻抗发生突变（以RSM485ECHT为例，阻抗由120Ω变为96kΩ），导致信号发生反射，影响信号的质量。RSM485ECHT在1200m，500kbps 通信速率的情况下不加终端电阻和加终端电阻的波形如图1和图2所示，终端电阻明显改善了信号的质量。 图1 RSM485ECHT 1200m 500kbps不加终端电阻 图2 RSM485ECHT 1200m 500kbps 加终端电阻 2、终端电阻带来的问题 终端电阻虽然可以提高信号质量，但还具有以下几个问题： 1）降低了驱动信号的幅值 RS-485总线上的负载越大，RS-485收发器输出差分电压幅值越低，RSM485ECHT在5m，500kbps的情况下不加终端电阻和加终端电阻的波形如图3和图4所示，可以看出驱动
信号在增加终端电阻后降低了2V左右。 图3 RSM485ECHT 5m 500kbps 不加终端 图4 RSM485ECHT 5m 500kbps 加终端 2）增大了通信线上的压降 增加终端电阻使通信线缆上的电流增大，产生了较大的压差，降低了接收端的信号幅值。RSM485ECHT在1200m,115.2kbps首端和末端的信号波形如图5和图6所示（0.75mm2通信线），末端信号与首端信号相比下降了0.7V左右。 图5 RSM485ECHT 1200m 115.2kbps 加终端电阻首端波形
CAN总线技术在汽车中的应用
技术导向 CAN总线技术在汽车中的应用 【摘要】文章首先概述了CAN总线技术,并详细阐述了CAN总线技术的特点和优点,及其结构和数据，传输原理,从而引出CAN总线研究的重点、关键技术及其在现代汽车上的应用现状和发展趋势。 【主题词】CAN总线汽车应用 前言 近20年来,随着现代电子技术、信息技术的发展,汽车上由电子控制单 元(ECU)控制的部件数量越来越多,例如,数字式电控燃油喷射系统(DEFI)、 废气再循环控制系统(EGR)、防抱死制动系统(ABS)、防滑控制系统(ASR)、 牵引力控制系统(TRC)、车辆稳定控制系统(VSC)、巡航系统(CCS)等等。 大量传感器、集成电路和计算机芯片等电子元器件在汽车上的广泛应用, 在提高汽车动力性、经济性、舒适性和安全性的同时,也带来其他问题： (1)电子设备的大量应用必然导致车身布线愈来愈复杂、运行可靠性降低、故障维修难度增大,必然造成庞大的布线系统。比如在沃尔沃公司生产的S80型轿车中,所安装的电缆长达1200 m,有54根保险丝。从材料成本和工作效率看,传统布线方法都将不能适应汽车的发展。 (2)上述DEFI、EGR、ABS、ASR等子系统对控制信息的共享和实时性的要求,需要共享发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等公共数据,同时各个子系统对实时性的要求因为数据的更新速率和控制周期的不同而有 差别。传统的线缆已远远不能满足这种需求。 (3)为了使不同厂家生产的部件能在同一辆汽车中协调工作,必须按照
某种约定的标准来解决其状态信号和控制信息的传递问题。针对上述问题,在借鉴计算机网络技术和现场控制技术的基础上,诞生了各种适用于汽车环境的汽车网络技术。经过长时间发展,已形成Hart、Lonworks、Profibus、Bitbus及CAN等多种现场总线协议。CAN是控制器局域网络的简称,它由德国的Bosch公司及几个半导体生产商开发的，CAN总线是一种串行多主站控制器局域网总线。它具有很高的网络安全性、通讯可靠性和实时性，简单实用,网络成本低。特别适用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。因此CAN总线在诸多总线中独占鳌头,逐渐成为汽车总线的代名词。 1、CAN总线技术的特点和优点 CAN总线与一般的通信总线相比,它的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。其主要特性如下： (1)具有较高的性价比。它结构简单,器件容易购置,每个节点的价格较低,而且开发过程中能充分利用现在的单片机开发工具； (2)是目前为止唯一有国际标准的现场总线； (3)为多主方式工作,网络上任一节点均可在任意时刻主动向网络上其他节点发送信息而不分主从,通信方式灵活,且无需站地址等节点信息； (4)网络上的节点信息分成不同的优先级, 可满足不同的实时要求,高优先级的数据最多可在134μs内得到传输; (5)采用非破坏性总线仲裁技术,当多个节点同时向总线发送信息时,优先级较低的节点会主动地退出发送,而最高优先级的节点不受影响地继续传输数据,从而大大节省了总线冲突仲裁时间。尤其是在网络负载很重的情
CAN终端电阻
CAN终端电阻 1. 终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射，在通信过程中，有两种原因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。 引起信号反射的另外一个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱 为了提高网络节点的拓扑能力，CAN总线两端需要接有120Ω的抑制反射的终端电阻，它对匹配总线阻抗起着非常重要的作用，如果忽略此电阻，会使数字通信的抗干扰性和可靠性大大降低，甚至无法通信。C 2. 阻抗指的是电阻加电抗，阻抗是电阻和电抗在向量上的和，阻抗匹配主要是用于传输线上所有的高频信号都能传输至负载点的目的，不能有信号反射会发射点，提升传输能源效率。当某个电源的内阻等于其负载时，输出功率最大，则为阻抗匹配，如为高频信号，则为无反射波。阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等,此时的传输不会产生反射,表明所有能量都被负载吸收了.反之则在传输中有能量损失。 阻抗匹配有串联终端匹配和并联终端匹配，串联终端匹配是信号源端阻抗低于传输线特征阻抗的情况下采用，在信号源与传输线上串接一个电阻，使得信号源的输出阻抗和传输线的特征阻抗相匹配，抑制负载端反射回来的信号发生再反射。并联终端匹配是在信号源端阻抗很小的情况下，通过增加并联电阻使负载端输入阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，达到消除负载端反射的目的。 并联终端匹配分为单电阻和双电阻，RS-485总线终端匹配多采用的是双电阻并联终端匹配，如采用单电阻方式，负载端并联电阻值与传输线的特性阻抗相等或相近，那样静态电流将会很大，对电流驱动能力要求很高，很少采用。双电阻并联终端匹配由于是两电阻并联值与传输线的特性阻抗相等或相近，每个电阻都比传输线的特征阻抗大，对电流的要求不高。但是，并联终端匹配不管是单电阻还是双电阻总归是会带来直流功耗，降低总线负载能力。一般485总线传输线的特征阻抗为120欧姆，采用两个120欧姆电阻作为485总线的终端匹配电阻，具体连接方式是首尾各接一个，并联于485正负上。由于485总线并联电阻会导致直流功耗，一般建议在传输距离不超过300米，传输速率较低的情况下不要接终端电阻，只有在传输有信号反射，导致通信不稳定的情况下才加以考虑接终端电阻。
终端电阻
终端电阻在通信中的作用 终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。 在通信过程中，有两种原因因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。 引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。 要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。 一般终端匹配采用终端电阻方法， RS-485应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。终接电阻在RS-485网络中取120Ω。相当于电缆特性阻抗的电阻，因为大多数双绞线 电缆特性阻抗大约在100～120Ω。这种匹配方法简单有效，但有一个缺点，匹配电阻要消耗较大功率，对于功耗限制比较严格的系统不太适合 。另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配。利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。但电容C的取值是个难点，需要在功耗和匹配质 量间进行折衷。 还有一种采用二极管的匹配方法，这种方案虽未实现真正的“匹配”，但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号，达到改善信号 质量的目的，节能效果显著。 肖特基二极管“匹配”：当受到功耗限制时,肖特基二极管提供了另外一种终端连接方法。与前面介绍的方法不同的是,它并不打算与电缆线匹配,而是简单地把反射信号引起的过压或欠压信号进行钳位。其结果是,总线或接收器输入端电压信号被限制在VCC+VFD（二极管正向导通电压）或GND-VFD范围内。由于肖特基二极管仅在电压过冲时起作用,因此它们消耗很少一点能量。相反,采用电阻匹配时（无论加不加失效保护电阻）都一直在消耗电流。图5为利用肖特基二极管消除反射的连接方式。虽然该终端连接法不具有失效保护功能,但如果选用了如MAX3080、MAX3471这类收发器可以实现上述功能。在众多类型的二极管中,肖特基二极管特性最接近理想二极管,但是,肖特基二基管“匹配”法并不能消除RS-485/422系统中所有的反射信号。因为一旦反射信号减弱到低于二极管正向导通电压,其能量就不再受终端二极管的影响,且会一直在电缆中存在,直到其能量被电缆消耗尽为止。采用肖特基二极管终端连接法的另一个缺陷是成本问题。由于每根终端线需要两个二极管,而RS-485/422总线采用差动方式,因此需要的二极管数目还要再加倍,使系统成本提高
为什么RS485总线要接终端电阻.
[资源分享] 为什么RS485总线要接终端电阻 终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。 在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。 补充说明： 1.RS-485需要2个终接电阻，接在传输总线的两端，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。 2. 为了抑制干扰，RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻（即为上面所述）。 3.RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。RS-485共模输出电压 在-7V 至+12V之间， RS-422在-7V 至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ；RS-422是4kΩ；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。 RS485为什么长距离通信时要加一个终端电阻？
车辆CAN总线概述(完整版)
一．CAN总线简介 1、CAN总线得发展历史 20世纪80年代初期,欧洲汽车工业得蓬勃发展,车辆电子信息化程度得也不断提高。当时,由于消费者对于汽车功能得要求越来越多,而这些功能得实现大多就是基于电子操作得,这就使得电子装置之间得通讯越来越复杂,同时意味着需要更多得连接信号线,但就是传统得线束式汽车电子系统已经不能满足车辆电子信息功能发展得需求。为了解决这一制约现代汽车电子信息化发展得瓶颈,德国Bosch公司设计了一个单一得网络总线,所有得外围器件可以被挂接在该总线上,经过试验,这一总线能够有效解决现代汽车中庞大得电子控制装置之间得通讯,并且能够减少不断增加得信号线。所以在1986年Bosch公司正式公布了这一总线,且命名为CAN总线。 CAN控制器局部网(CAN—Controller Area Network)属于现场总线得范畴,它就是一种有效支持分布式控制或实时控制得串行通讯网络,它具有很高得网络安全性、通信可靠性与实时性,简单实用,网络成本低,特别适用于汽车计算机控制系统与环境恶劣、电磁辐射强与振动大得工业环境,因此CAN总线在诸多现场总线中独占鳌头,成为汽车总线得代名词,CAN总线开始进入快速发展时期: 1987年Intel公司生产出了首枚CAN控制器(82526)。不久,Philips公司也推出了CAN 控制器82C200; 1991年,Bosch颁布CAN 2、0技术规范,CAN2、0包括A与B两个部分为促进CAN以及CAN协议得发展,1992在欧洲成立了国际用户与厂商协会(CAN in Automation,简称CiA),在德国Erlangen注册,CiA总部位于Erlangen。CiA 提供服务包括:发布CAN得各类技术规范, 免费下载CAN文献资料, 提供CANopen规范DeviceNet规范;发布CAN产品数据库,CANopen产品指南;提供CANopen验证工具执行CANopen认证测试;开发CAN规范并发布为CiA标准。 1993 年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用)与ISO11519(低速应用); 1993年,ISO颁布CAN国际标准ISO11898; 1994年,SAE颁布基于CA N得J1939标准; 2003年,Maybach发布带76个ECU得新车型(CAN,LIN,MOST); 2003年,VW发布带35个ECU得新型Golf。
can终端电阻的作用
can终端电阻的作用 CAN，全称为Controller Area Network，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一，一个由CAN总线构成的单一网络受到网络硬件电气特性的限制。CAN 作为一种多主方式的串行通讯总线，其基本设计规范要求高位速率和较高的抗电磁干扰性能，而且要能够检测出通讯总线上产生的任何错误。当信号传输距离达10km时，CAN仍可提供高达50kbit/s的数据传输速率。表1为CAN总线上任意两个节点之间最大传输距离与其位速率之间的对应关系。 CAN总线终端电阻的作用有两个： 一、提高抗干扰能力，确保总线快速进入隐性状态。 二、提高信号质量。 提高抗干扰能力CAN总线有显性和隐性两种状态，显性代表0，隐性代表1，由CAN决定。下图是一个CAN收发器的典型内部结构图，CANH、CANL连接总线。 总线显性时，收发器内部Q1、Q2导通，CANH、CANL之间压差；隐性时，Q1、Q2截止，CANH、CANL处于无源状态，压差为0。 总线若无负载，隐性时电阻阻值很大，外部的干扰只需要极小的能量即可令总线进入显性（一般的收发器显性门限最小电压仅500mV）。为提升总线隐性时的抗干扰能力，可以增加一个差分负载电阻，且阻值尽可能小，以杜绝大部分能量的影响。然而，为了避免需要过大的总线才能进入显性，阻值也不能过小。确保快速进入隐性状态 在显性状态期间，总线的寄生电容会被，而在恢复到隐性状态时，这些电容需要放电。如果CANH、CANL之间没有放置任何阻性负载，电容只能通过收发器内部的差分电阻放电。我们在收发器的CANH、CANL之间加入一个220PF的电容进行模拟试验，位速率为500kbit/s。波形如下图
RS485总线终端电阻解析
RS485总线终端电阻 终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。 引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。 要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。 补充说明： 1.RS-485需要2个终接电阻，接在传输总线的两端，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。 2.为了抑制干扰，RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻（即为上面所述）。 3.RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。RS-485共模输出电压在-7V至+12V之间， RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ；RS-422是4kΩ；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。 RS485总线终端电阻为精密电阻120Ω，并联到最末端RS485电缆的两芯线上。1.采用阻抗匹配、低衰减的RS485专用电缆更有利于保证通信。
CAN总线基础知识介绍
什么是CAN ? CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU 之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。 一个由CAN 总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如，当使用Philips P82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。CAN 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。 CAN 是怎样发展起来的？ CAN最初出现在80年代末的汽车工业中，由德国Bosch公司最先提出。当时，由于消费者对于汽车功能的要求越来越多，而这些功能的实现大多是基于电子操作的，这就使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线。提出CAN总线的最初动机就是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯，减少不断增加的信号线。于是，他们设计了一个单一的网络总线，所有的外围器件可以被挂接在该总线上。1993年，CAN 已成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519（低速应用）。 CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10Km时，CAN 仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。 由于CAN总线具有很高的实时性能，因此，CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。 CAN 是怎样工作的？ CAN通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式。CAN层的定义与开放系统互连模型（OSI）一致。每一层与另一设备上相同的那一层通讯。实际的通讯发生在每一设备上相邻的两层，而设备只通过模型物理层的物理介质互连。CAN的规范定义了模型的最下面两层：数据链路层和物理层。下表中展示了OSI开放式互连模型的各层。应用层协议可以由CAN 用户定义成适合特别工业领域的任何方案。已在工业控制和制造业领域得到广泛应用的标准是DeviceNet，这是为PLC和智能传感器设计的。在汽车工业，许多制造商都应用他们自己的标准。 表1 OSI开放系统互连模型 7 应用层最高层。用户、软件、网络终端等之间用来进行信息交换。如：DeviceNet 6 表示层将两个应用不同数据格式的系统信息转化为能共同理解的格式 5 会话层依靠低层的通信功能来进行数据的有效传递。 4 传输层两通讯节点之间数据传输控制。操作如：数据重发，数据错误修复 3 网络层规定了网络连接的建立、维持和拆除的协议。如：路由和寻址 2 数据链路层规定了在介质上传输的数据位的排列和组织。如：数据校验和帧结构 1 物理层规定通讯介质的物理特性。如：电气特性和信号交换的解释 CAN能够使用多种物理介质，例如双绞线、光纤等。最常用的就是双绞线。信号使用差分电压传送，两条信号线被称为“CAN_H”和“CAN_L”，静态时均是2.5V左右，此时状态表示为逻辑“1”，也可以叫做“隐性”。用CAN_H比CAN_L高表示逻辑“0”，称为“显形”，
profibus总线连接器及终端电阻.
典型总线电缆连接器的电压偏置及终端电阻
Profibus 总线连接器及总线电缆的装配过程 名词解释 终端电阻： 在通讯中，增加终端电阻的作用是什么？ （1）一般说法：终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。在通信过程中，有两种原因因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲
方式时，整个网络数据混乱。要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。 （2）永宏PLC 手册：信号传输电路由于各种传输线都有其特性阻抗（以Twisted Pair 而言约为120Ω）。当信号在传输线中传输至终端时，如果它的终端阻抗和特性阻抗不同时，将会造成反射，而使信号波形失真（凹陷或凸出）。该失真的现象在传输线短时并不明显，但随着传输线的加长会更加严重，致使无法正确传输，这时就必须加装终端电阻（ Terminator ）。FBs-PLC 内部已安装有120Ω 终端电阻，要施加终端电阻时请打开PLC 通讯盖板，将指拨开关调到〝ON 〞的位置上（出厂时指拨是置于〝OFF 〞位置），但注意终端电阻只能在Bus 的最左和最右的两侧PLC 上施加，两侧间的所有PLC 指拨需置于〝OFF 〞位置，否则会造成RS-485 推动能力不足。 终端电阻在通信中的作用2007-11-16 15:07终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。 在通信过程中，有两种原因因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。 引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。
CAN总线基础知识学习笔记
CAN总线基础知识学习笔记 依照瑞萨公司的《CAN入门书》的组织思路来学习CAN通信的相关知识，并结合网上相关资料以及学习过程中的领悟整理成笔记。好记性不如烂笔头，加油！ 1 CAN的一些基本概念 1.1 什么是CAN总线 CAN 是Controller Area Network 的缩写，是ISO 国际标准化的串行通信协议。通俗来讲，CAN总线就是一种传输数据的线，用于在不同的ECU之间传输数据。 CAN总线有两个ISO国际标准：ISO11898 和ISO11519。其中： ISO11898 定义了通信速率为125 kbps～1 Mbps 的高速CAN 通信标准，属于闭环总线，传输速率可达1Mbps，总线长度≤40米。 ISO11519 定义了通信速率为10～125 kbps 的低速CAN 通信标准，属于开环总线，传输速率为40kbps时，总线长度可达1000米。 Tips: ：又称为总线的通信速率，指的是位速率。或称为比特率（和波特率不是一回事），表示的是：单位时间内，通信线路上传输的二进制位的数量，其基本单位是bps 或者b/s (bit per second)。 1.2 CAN的拓扑结构 下图中，左边是高速CAN总线的拓扑结构，右边是低速CAN总线的拓扑结构。 如图中所示，CAN总线包括CAN_H 和CAN_L 两根线。节点通过CAN控制器和CAN 收发器连接到CAN总线上。 TIps ：通常来讲，ECU内部集成了CAN控制器和CAN收发器，但是也有没集成的，需要自己外加。 1.3 CAN信号表示 在CAN总线上，利用CAN_H和CAN_L两根线上的电位差来表示CAN信号。CAN总线上的电位差分为显性电平和隐性电平。其中显性电平为逻辑0，隐性电平为逻辑