Hvorfor bruker CAN-bussen en 120 ohm motstand som avsluttende motstand og ikke noen annen verdi?

Du må være kjent med Overføringslinje Teori for å forstå den dypere fysikken i spill her. Når det er sagt, her er oversikten på høyt nivå:

Hvor viktig avslutning er for systemet ditt, blir nesten utelukkende bestemt av hvor lange bussledningene er. Her bestemmes lengden i form av bølgelengder. Hvis bussen din er er kortere enn en bølgelengde over 10, er avslutningen irrelevant (praktisk talt) siden det er god tid for refleksjonene introdusert fra en impedansforskjell til å dø ut. møte. For å konvertere til standardenheter må du kjenne hastigheten på bølgen og dens frekvens. Hastighet er en funksjon av mediet den beveger seg gjennom og miljøet rundt mediet. Vanligvis kan dette estimeres ganske godt gjennom den dielektriske konstanten til materialet og forutsatt at det er ledig plass rundt mediet.

Frekvensen er litt mer interessant. For digitale signaler (for eksempel de som er i CAN), er du opptatt av maksimumsfrekvensen i det digitale signalet. Det er godt tilnærmet med f, max = 1 / (2 * Tr) der Tr er stigningstiden (definert 30% -60% av det endelige spenningsnivået, konservativt).

Hvorfor det er 120 er ganske enkelt en funksjon av designet begrenset av fysisk størrelse. Det er ikke spesielt viktig hvilken verdi de valgte innenfor et bredt spekter (for eksempel kunne de ha gått med 300 ohm). Imidlertid må alle enheter i nettverket overholde bussimpedansen, så når CAN-standarden ble publisert, kan det ikke være mer debatt.

Her er «s en referanse til publikasjonen (takk @MartinThompson).

Kommentarer

• En mer inngående behandling av hva som bestemmer linjeimpedansen (120 ohm i dette tilfellet) for parallelle eller vridde ledninger er i et svar til spørsmål om tilpasset USB-impedans .

Den typen av CAN-buss er ment å implementeres av et tvunnet ledningspar. Overføringslinjeimpedansen til uspesifisert tvunnet par er ikke nøyaktig, men 120 Ω kommer til å være nær det meste av tiden for de relativt store ledningene som ofte brukes til CAN.

Motstandene har også en annen funksjon i CAN. Du kan tenke på CAN som en åpen samlerbuss implementert som et differensialpar. Totalt 60 Ω er den passive sammenkoblingen til CAN-bussen. Når ingenting kjører bussen, er de to linjene på samme spenning på grunn av 60 Ω mellom dem. For å kjøre bussen til dominerende tilstand, trekker en node linjene fra hverandre, omtrent 900 mV hver, for totalt 1,8 V differensialsignal. Bussen kjøres aldri aktivt til den recessive staten, bare slipp den. Det betyr at motstanden mellom linjene må være lav nok slik at linjene går tilbake til inaktiv tilstand på en brøkdel av litt tid.

Merk at den faktiske CAN-standarden ikke sier noe om det fysiske laget annet enn det må ha disse dominerende og recessive tilstandene. Du kan for eksempel implementere en CAN-buss som en åpen ende-kollektorlinje. Differensialbussen du tenker på brukes veldig ofte med CAN, og er innlemmet i bussjåførchips fra forskjellige produsenter, som den vanlige Microchip MCP2551.

Kommentarer

• Pedantmodus – ISO11898 (som absolutt er en CAN-standard 🙂 har deler 2,3 og 5 som beskriver fysiske lag. del 1 er (som du sier) begrenset til " dominerende og recessiv " – omtrent som den opprinnelige Bosch-spesifikasjonen var. no.wikipedia.org/wiki/ISO_11898
• ISO11898 del 3 (lav hastighet, feiltolerant) angir også at bussen kan falle tilbake til entrådsmodus i tilfelle en kort oppdages på en av de parede linjene.

CAN-buss er en differensialbuss. Hvert differensiell ledningspar er en overføringslinje. I utgangspunktet skal avslutningsmotstanden stemme overens med Karakteristisk impedans til overføringslinjen til unngå refleksjon.CAN-buss har en nominell karakteristisk linjeimpedans på 120Ω. På grunn av det bruker vi typisk termineringsmotstandsverdi på 120Ω i hver ende av bussen.