Miksi CAN-väylä käyttää päätevastuksena 120 ohmin vastusta eikä mitään muuta arvoa?

Sinun on tunnettava siirtolinja Teoria ymmärtämään syvempää fysiikkaa tässä pelissä. Tästä huolimatta tässä on korkean tason yleiskatsaus:

Kuinka tärkeä yhteys on järjestelmällesi, riippuu melkein yksinomaan väyläjohtojen pituus. Tässä pituus määritetään aallonpituuksina. Jos väyläsi on lyhyempi kuin yksi aallonpituus yli 10, päättymisellä ei ole merkitystä (käytännöllisesti katsoen), koska impedanssin epäsuhdasta tuotujen heijastusten kuolemiseen on paljon aikaa.

Aallonpituuksina määritelty pituus on ensin outo yksikkö Jos haluat muuntaa standardiyksiköiksi, sinun on tiedettävä aallon nopeus ja sen taajuus. Nopeus on sen läpi kulkevan väliaineen ja väliaineen ympäröivän ympäristön funktio. Yleensä tämä voidaan arvioida melko hyvin materiaalin dielektrisen vakion avulla ja olettaen, että kyseistä väliainetta ympäröi vapaa tila.

Taajuus on hieman mielenkiintoisempi. Digitaalisten signaalien (kuten CAN-signaalien) osalta olet huolissasi digitaalisen signaalin enimmäistaajuudesta. Sitä arvioidaan hyvin arvolla f, max = 1 / (2 * Tr), missä Tr on nousuaika (määritelty 30–60% lopullisesta jännitetasosta, konservatiivisesti).

Miksi se on 120 on yksinkertaisesti fyysisen koon rajoittaman mallin funktio. Ei ole erityisen tärkeää, minkä arvon he valitsivat laajalla alueella (esimerkiksi he olisivat voineet mennä 300 ohmilla). Kaikkien verkon laitteiden on kuitenkin oltava väyläimpedanssin mukaisia, joten kun CAN-standardi on julkaistu, keskustelua ei voi enää olla.

Tässä ”s viite julkaisuun (Kiitos @MartinThompson).

Kommentit

• Perusteellisempi käsittely siitä, mikä määrittää linjaimpedanssin (tässä tapauksessa 120 ohmia) yhdensuuntaisille tai kierretyille johdoille , on vastaus mukautettuun USB-impedanssikysymykseen .

Kyseinen tyyppi CAN-väylän on tarkoitettu toteutetuksi kierretyllä johdinparilla. Määrittelemättömän kierretyn parin siirtolinjan impedanssi ei ole tarkka, mutta 120 Ω tulee olemaan lähellä suurimman osan ajasta suhteellisen suurille johtimille, joita yleisesti käytetään CAN: lle.

Vastuksilla on myös toinen tehtävä CAN: ssä. Voit ajatella CAN: ää avoimena kollektoriväylänä, joka toteutetaan differentiaaliparina. Yhteensä 60 Ω on CAN-väylän passiivinen vetovoima. Kun mikään ei aja väylää, molemmat johdot ovat samalla jännitteellä niiden välisen 60 Ω johtuen. Väylän ajamiseksi hallitsevaan tilaan solmu vetää linjat erilleen, kukin noin 900 mV, yhteensä 1,8 V: n differentiaalisignaalille. Linja-autoa ei koskaan ajeta aktiivisesti recessiiviseen tilaan, vaan päästäkää irti. Tämä tarkoittaa, että linjojen välisen vastuksen on oltava riittävän pieni, jotta viivat palaavat tyhjäkäyntitilaan murto-osassa vähän aikaa.

Huomaa, että varsinainen CAN-standardi ei kerro mitään fyysisestä kerroksesta kuin sillä on oltava nämä hallitsevat ja resessiiviset tilat. Voit toteuttaa CAN-väylän esimerkiksi yksipäisenä avoimena keräyslinjana. Ajattelemasi differentiaaliväylä on hyvin yleisesti käytetty CAN: n kanssa, ja se sisältyy useiden valmistajien väyläohjaimen siruihin, kuten tavallinen Microchip MCP2551.

Kommentit

• Pedant-tila – ISO11898 (joka on varmasti a CAN -standardi 🙂 sisältää osia 2,3 ja 5, jotka kuvaavat fyysisiä kerroksia. osa 1 on (kuten sanot) rajoitettu " hallitsevaan ja resessiiviseen " – aivan kuten alkuperäinen Boschin tekninen kuvaus oli. fi.wikipedia.org/wiki/ISO_11898
• Lisäksi ISO11898: n osa 3 (matala nopeus, vikasietoinen) määrittää, että väylä voi pudota takaisin yksisäikeiseen tilaan, jos yhdestä pariksi liitetystä linjasta havaitaan oikosulku.

CAN-väylä on tasausväylä. Jokainen differentiaalijohdinpari on siirtojohto. Periaatteessa päätevastuksen on vastattava siirtolinjan ominaiskäyrän impedanssia välttää pohdintaa.CAN-väylän nimellinen ominaisimpedanssi on 120Ω. Tästä johtuen käytämme väylän kummassakin päässä tyypillistä päätevastuksen arvoa 120Ω.