Znám důvody pro použití zakončovacích odporů na sběrnici CAN a jak je to důležité je.
Ale proč 120 ohm? Jak k této hodnotě došlo? Existuje nějaký konkrétní důvod použít 120 ohm?
Komentáře
- V římských číslicích je CXX 120 takže to dává smysl, A a N nejsou v tomto schématu definovány, takže byly nahrazeny X, které se často používá k označení neznámého (X označuje místo atd.).
- @PeterJ – Hilarious =)
Odpověď
Musíte být obeznámeni s přenosovou linkou Teorie k pochopení hlubší fyziky ve hře zde. To znamená, že zde je přehled na vysoké úrovni:
Jak důležité je pro váš systém ukončení, je téměř výlučně určeno délkou vodičů sběrnice. Délka je zde určena vlnovými délkami. Pokud je vaše sběrnice je kratší než jedna vlnová délka nad 10, zakončení je irelevantní (prakticky), protože je dost času, aby vymizely odrazy způsobené nesouladem impedance.
Délka definovaná ve vlnových délkách je nejprve zvláštní jednotka Chcete-li převést na standardní jednotky, potřebujete znát rychlost vlny a její frekvenci. Rychlost je funkcí média, kterým prochází, a prostředí, které médium obklopuje. Obvykle to lze poměrně dobře odhadnout pomocí dielektrické konstanty materiálu a za předpokladu, že toto médium obklopuje volné místo.
Frekvence je trochu zajímavější. U digitálních signálů (například v CAN) se zajímáte o maximální frekvenci v digitálním signálu. To je dobře aproximováno f, max = 1 / (2 * Tr), kde Tr je doba náběhu (konzervativně definována 30% – 60% konečné úrovně napětí).
Proč je to 120 je prostě funkce designu omezená fyzickou velikostí. Není konkrétně důležité, jakou hodnotu vybrali v širokém rozsahu (například mohli jít s 300 ohmy). Všechna zařízení v síti však musí odpovídat impedanci sběrnice, takže jakmile bude zveřejněn standard CAN, již nebude možné debatovat.
Zde je odkaz na publikaci (děkuji @MartinThompson).
Komentáře
- Podrobnější zpracování toho, co určuje impedanci vedení (v tomto případě 120 ohmů) pro paralelní nebo zkroucené vodiče je v odpovědi na Vlastní otázka impedance USB .
Odpověď
Tento typ sběrnice CAN je zamýšleno realizovat krouceným párem vodičů. Impedance přenosového vedení nespecifikovaného krouceného páru není přesná, ale 120 Ω bude většinu času blízký pro relativně velké vodiče běžně používané pro CAN.
Rezistory mají také další funkci v CAN. CAN si můžete představit jako sběrnici s otevřeným kolektorem implementovanou jako diferenciální pár. Celkem 60 Ω je pasivní spojení sběrnice CAN. Pokud po sběrnici nic nejezdí, jsou obě linky stejného napětí kvůli 60 Ω mezi nimi. Aby se autobus dostal do dominujícího stavu, uzel táhne linky od sebe, každý asi 900 mV, pro celkový diferenciální signál 1,8 V. Autobus nikdy není aktivně veden do recesivního stavu, prostě pusťte. To znamená, že odpor mezi řádky musí být dostatečně nízký, aby se řádky za zlomek času vrátily zpět do klidového stavu.
Všimněte si, že skutečný standard CAN neříká nic o fyzické vrstvě, jiné než musí mít tyto dominantní a recesivní stavy. Sběrnici CAN můžete implementovat například jako jednosměrné otevřené kolektorové vedení. Diferenční sběrnice, na kterou myslíte, se velmi často používá s CAN a je obsažena v čipech ovladače sběrnice od různých výrobců, jako je běžný Microchip MCP2551.
Komentáře
- Režim Pedant – ISO11898 (což je určitě a CAN standard 🙂 obsahuje části 2,3 a 5, které popisují fyzické vrstvy. část 1 je (jak říkáte) omezena na " dominantní a recesivní " – stejně jako původní specifikace Bosch. en.wikipedia.org/wiki/ISO_11898
- Také ISO11898 část 3 (nízká rychlost, odolnost proti chybám) specifikuje, že sběrnice může spadnout zpět do jednovodičového režimu v případě, že je na jedné ze spárovaných linek detekován zkrat.
Odpovědět
Sběrnice CAN je diferenciální sběrnice. Každý diferenciální pár drátu je přenosové vedení. Zakončovací odpor by měl v zásadě odpovídat charakteristickou impedancí přenosového vedení do vyhnout se odrazu.Sběrnice CAN má nominální charakteristickou impedanci vedení 120 Ω. Z tohoto důvodu používáme typickou hodnotu zakončovacího odporu 120 Ω na každém konci sběrnice.