Pourquoi le bus CAN utilise-t-il une résistance de 120 ohms comme résistance de terminaison et aucune autre valeur?

Vous devez vous familiariser avec la ligne de transmission Théorie pour comprendre la physique plus profonde en jeu ici. Cela dit, voici un aperçu de haut niveau:

Limportance de la terminaison pour votre système est presque exclusivement déterminée par la longueur des fils de bus. Ici, la longueur est déterminée en termes de longueurs donde. Si votre bus est plus courte quune longueur donde sur 10, la terminaison nest pas pertinente (pratiquement) car il y a suffisamment de temps pour que les réflexions introduites à partir dune discordance dimpédance séteignent.

La longueur définie en longueurs donde est une unité étrange en premier Pour convertir en unités standard, vous devez connaître la vitesse de londe et sa fréquence. La vitesse est fonction du milieu dans lequel il se déplace et de lenvironnement qui lentoure. Habituellement, cela peut être assez bien estimé par la constante diélectrique du matériau et en supposant un espace libre entourant ce milieu.

La fréquence est un peu plus intéressante. Pour les signaux numériques (tels que ceux du CAN), vous vous préoccupez de la fréquence maximale du signal numérique. Cela est bien approximé par f, max = 1 / (2 * Tr) où Tr est le temps de montée (défini de 30% à 60% du niveau de tension final, de manière prudente).

Pourquoi cest 120 est simplement une fonction de la conception limitée par la taille physique. Il nest pas particulièrement important quelle valeur ils ont choisi dans une large gamme (par exemple, ils auraient pu aller avec 300 Ohms). Cependant, tous les appareils du réseau doivent se conformer à limpédance du bus, donc une fois la norme CAN publiée, il ne peut plus y avoir de débat.

Voici « s une référence à la publication (Merci @MartinThompson).

Commentaires

• Un traitement plus approfondi de ce qui détermine limpédance de ligne (120 ohms dans ce cas) pour les fils parallèles ou torsadés est dans une réponse à la question dimpédance USB personnalisée .

Ce type du bus CAN est destiné à être implémenté par une paire torsadée de fils. Limpédance de la ligne de transmission dune paire torsadée non spécifiée nest pas exacte, mais 120 Ω sera proche la plupart du temps pour les fils relativement gros couramment utilisés pour CAN.

Les résistances ont également une autre fonction dans CAN. Vous pouvez considérer CAN comme un bus à collecteur ouvert implémenté comme une paire différentielle. Le total de 60 Ω est le pull-together passif du bus CAN. Lorsque rien ne pilote le bus, les deux lignes sont à la même tension en raison du 60 Ω entre elles. Pour conduire le bus à létat dominant, un nœud sépare les lignes, denviron 900 mV chacune, pour un total de signal différentiel de 1,8 V. Le bus nest jamais activement conduit à létat récessif, il suffit de le lâcher. Cela signifie que la résistance entre les lignes doit être suffisamment faible pour que les lignes reviennent à létat inactif en une fraction de temps.

Notez que la norme CAN actuelle ne dit rien sur la couche physique autre quil doit avoir ces états dominants et récessifs. Vous pouvez par exemple implémenter un bus CAN comme ligne à collecteur ouvert à une seule extrémité. Le bus différentiel auquel vous pensez est très couramment utilisé avec CAN, et est incorporé dans des puces de pilote de bus de divers fabricants, comme le commun Microchip MCP2551.

Commentaires

• Mode Pedant – ISO11898 (qui est certainement une norme CAN 🙂 a les parties 2,3 et 5 qui décrivent les couches physiques. la partie 1 est (comme vous le dites) limitée à " dominante et récessive " – tout comme létait la spécification Bosch dorigine. en.wikipedia.org/wiki/ISO_11898
• De plus, ISO11898 partie 3 (faible vitesse, tolérant aux pannes) spécifie que le bus peut tomber retour au mode monofilaire en cas de détection dun court-circuit sur lune des lignes appariées.

Le bus CAN est un bus différentiel. Chaque paire différentielle de fils est une ligne de transmission. En principe, la résistance de terminaison doit correspondre à l Impédance caractéristique de la ligne de transmission pour éviter la réflexion.Le bus CAN a une impédance de ligne caractéristique nominale de 120 Ω. Pour cette raison, nous utilisons une valeur de résistance de terminaison typique de 120 Ω à chaque extrémité du bus.