Hvorfor bruger CAN-bussen en 120 ohm modstand som afslutningsmodstand og ikke nogen anden værdi?

Du skal være fortrolig med Transmissionslinje Teori for at forstå den dybere fysik i spillet her. Når det er sagt, her er oversigten på højt niveau:

Hvor vigtig opsigelse er for dit system bestemmes næsten udelukkende af, hvor lange buskablerne er. Her bestemmes længden i form af bølgelængder. Hvis din bus er kortere end en bølgelængde over 10, er afslutningen irrelevant (praktisk talt), da der er masser af tid til refleksioner indført fra en impedansmatchning til at dø ud. møde. For at konvertere til standardenheder skal du kende hastigheden på bølgen og dens frekvens. Hastighed er en funktion af mediet, det bevæger sig igennem, og miljøet omkring mediet. Normalt kan dette estimeres temmelig godt gennem materialets dielektriske konstant og forudsat, at det frie rum omgiver dette medium.

Frekvensen er lidt mere interessant. For digitale signaler (som f.eks. I CAN) er du bekymret for den maksimale frekvens i det digitale signal. Det er godt tilnærmet med f, max = 1 / (2 * Tr), hvor Tr er stigningstiden (defineret 30% -60% af det endelige spændingsniveau, konservativt).

Hvorfor det er 120 er simpelthen en funktion af designet begrænset af fysisk størrelse. Det er ikke specifikt vigtigt, hvilken værdi de valgte inden for et bredt interval (for eksempel kunne de være gået med 300 ohm). Imidlertid skal alle enheder i netværket overholde busimpedansen, så når CAN-standarden blev offentliggjort, kan der ikke være mere debat.

Her “s en henvisning til publikationen (tak @MartinThompson).

Kommentarer

• En mere dybdegående behandling af hvad der bestemmer linieimpedansen (120 ohm i dette tilfælde) for parallelle eller snoede ledninger er i et svar til Custom USB Impedance question .

Den type af CAN-bus er beregnet til at blive implementeret af et snoet par ledninger. Transmissionslinieimpedansen for ikke specificeret snoet par er ikke nøjagtig, men 120 Ω vil være tæt det meste af tiden til de relativt store ledninger, der almindeligvis bruges til CAN.

Modstandene har også en anden funktion i CAN. Du kan tænke på CAN som en åben kollektorbus implementeret som et differentielt par. Det samlede antal på 60 Ω er den passive sammenkobling af CAN-bussen. Når intet kører bussen, har de to linjer samme spænding på grund af 60 Ω imellem dem. For at køre bussen til den dominerende tilstand trækker en node linjerne fra hinanden, ca. 900 mV hver, i alt 1,8 V differentielt signal. Bussen køres aldrig aktivt til recessiv tilstand, bare slip. Det betyder, at modstanden mellem linjerne skal være lav nok, så linjerne går tilbage til inaktiv tilstand på en brøkdel af lidt tid.

Bemærk, at den faktiske CAN-standard ikke siger noget om det fysiske lag andet end det skal have disse dominerende og recessive stater. Du kan f.eks. Implementere en CAN-bus som en åben kollektorlinje med en ende. Differentialbussen, du tænker på, bruges meget almindeligt med CAN og er legemliggjort i buschaufførchips fra forskellige producenter, som den almindelige Microchip MCP2551.

Kommentarer

• Pedant-tilstand – ISO11898 (som bestemt er en CAN-standard 🙂 har del 2,3 og 5, der beskriver fysiske lag. del 1 er (som du siger) begrænset til " dominerende og recessiv " – ligesom den originale Bosch-specifikation var. da.wikipedia.org/wiki/ISO_11898
• ISO11898 del 3 (lav hastighed, fejltolerant) angiver også, at bussen kan falde tilbage til en ledningstilstand i tilfælde af, at der registreres en kort på en af de parrede linjer.

CAN Bus er en differentiel bus. Hvert differentielle ledningspar er en transmissionslinje. Dybest set skal den afsluttende modstand matche med Karakteristisk impedans af transmissionsledningen til undgå refleksion.CAN-bus har en nominel karakteristisk linieimpedans på 120Ω. På grund af dette bruger vi typisk afslutningsmodstandsværdi på 120Ω i hver ende af bussen.