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  • CAN總線不加終端電阻會怎樣？
  • 本站編輯:杭州曠宇智能科技有限公司發(fā)布日期: 2023/5/18 14:23:15

在進行CAN總線通信前，應(yīng)保證正確的總線配置，比如終端電阻。它是影響總線通信的重要組件，下面我們不考慮信號的完整性，只從信號幅度和時間常數(shù)方面分析不加終端電阻時的影響。對于報文數(shù)據(jù)，從關(guān)聯(lián)的波形數(shù)據(jù)可以看到，上升沿沒有任何問題，但是下降沿相對于加終端電阻的波形緩慢很多，一直未達到隱性狀態(tài)，這些是為什么呢？下面我們對其進行一一的解析。

1、為什么影響下降沿？

眾所周知，CAN總線的傳輸方式是差分傳輸方式，而總線電平的判斷，就是CAN收發(fā)器根據(jù)CANH和CANL線纜之間的差分電壓（CANH-CANL）來判斷的，總線上傳輸?shù)碾娖叫盘栔挥袃煞N可能，一是顯性電平，二是隱性電平，其中顯性電平代表邏輯0，隱性電平代表邏輯1。

當總線電平為顯性時，收發(fā)器內(nèi)部的Q1、Q2處于導通狀態(tài)，此時CANH、CANL之間會產(chǎn)生壓差；當總線電平為隱性時，收發(fā)器內(nèi)部的Q1、Q2處于截止狀態(tài)，此時CANH、CANL處于無源狀態(tài)，壓差為0。所以當隱性狀態(tài)變?yōu)轱@性狀態(tài)（上升沿）時，主要由收發(fā)器中的驅(qū)動模塊作用，當顯性狀態(tài)變?yōu)殡[性狀態(tài)（下降沿）時，是通過整條總線與終端電阻放電產(chǎn)生的，所以總線的終端電阻是影響下降沿緩慢程度的主要物理因素。


2、下降沿為什么遲遲達不到隱性狀態(tài)？

前面提到，下降沿緩慢程度，受終端電阻的影響，是如何影響的，那這就和時間常數(shù)τ有關(guān)系了。我們知道，時間常數(shù)可由電容（C）和負載電阻（R）確定，即τ=RC，所以當總線上無終端電阻時，CANH和CANL之間的阻值很大，例如CANScope，在未加終端電阻時，測量的電阻值，約91KΩ左右，所以根據(jù)時間常數(shù)的公式，τ值會很大，所以無法快速消耗掉總線上寄生電容上的電能，從而導致下降沿緩慢，遲遲達不到隱性狀態(tài)。


3、為什么會產(chǎn)生錯誤幀？

如圖6所示，是圖3對應(yīng)的示波器截圖，從圖中看出，當光標區(qū)域的ΔX為一個位，即4us時，差分信號在光標B處的電壓YB為3.341V，遠高于CAN規(guī)范中的隱性電平判斷上限值0.5V，顯性電平判斷下限值0.9V，所以此時的位被判斷為顯性位，而又由于時間常數(shù)遠大于250Kbps波特率下的位時間，所以會有超過5個位被判斷為顯性位，從而破壞了CAN規(guī)范中的填充規(guī)則，出現(xiàn)了幀ID填充錯誤。


為了加深對錯誤幀產(chǎn)生原因的了解，我們舉一個反例，看位時間遠大于無終端電阻情況下的時間常數(shù)時，會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象。