De ce magistrala CAN utilizează un rezistor de 120 ohmi ca rezistență de terminare și nu orice altă valoare?

Trebuie să vă familiarizați cu Linia de transmisie Teorie pentru a înțelege fizica mai profundă în joc aici. Acestea fiind spuse, iată prezentarea generală la nivel înalt:

Cât de importantă este terminarea pentru sistemul dvs. este determinată aproape exclusiv de cât de lungi sunt firele autobuzului. Aici lungimea este determinată în termeni de lungimi de undă. Dacă autobuzul dvs. este mai scurtă decât o lungime de undă peste 10, terminarea este irelevantă (practic), deoarece există destul timp pentru ca reflexiile introduse dintr-o nepotrivire a impedanței să dispară.

Lungimea definită în lungimi de undă este o unitate ciudată pe prima Pentru a converti în unități standard, trebuie să cunoașteți viteza undei și frecvența acesteia. Viteza este o funcție a mediului prin care călătorește și a mediului înconjurător. De obicei, acest lucru poate fi estimat destul de bine prin constanta dielectrică a materialului și presupunând spațiul liber care înconjoară mediul respectiv.

Frecvența este puțin mai interesantă. Pentru semnalele digitale (cum ar fi cele din CAN), sunteți preocupat de frecvența maximă a semnalului digital. Aceasta este bine aproximată de f, max = 1 / (2 * Tr) unde Tr este timpul de creștere (definit 30% -60% din nivelul final de tensiune, în mod conservator).

De ce este 120 este pur și simplu o funcție a designului limitată de dimensiunea fizică. Nu este important în mod specific ce valoare au ales într-un interval larg (de exemplu, ar fi putut merge cu 300 Ohmi). Cu toate acestea, toate dispozitivele din rețea trebuie să se conformeze impedanței magistralei, astfel încât odată ce standardul CAN a fost publicat, nu mai poate fi dezbătută.

Iată „aici o referință la publicație (Mulțumesc @ MartinThompson).

Comentarii

• Un răspuns mai aprofundat a ceea ce determină impedanța liniei (120 ohm în acest caz) pentru firele paralele sau răsucite este într-un răspuns la Întrebare personalizată de impedanță USB .

Acest tip a magistralei CAN este destinată implementării printr-o pereche de fire răsucite. Impedanța liniei de transmisie a perechii răsucite nespecificate nu este „exactă, dar 120 Ω va fi aproape de cele mai multe ori pentru firele relativ mari utilizate în mod obișnuit pentru CAN.

Rezistoarele au, de asemenea, o altă funcție în CAN. Vă puteți gândi la CAN ca la un autobuz colector deschis implementat ca o pereche diferențială. Totalul de 60 Ω este extragerea pasivă a autobuzului CAN. Când nimic nu conduce autobuzul, cele două linii sunt la aceeași tensiune datorită 60 Ω dintre ele. Pentru a conduce autobuzul către starea dominantă, un nod trage liniile, aproximativ 900 mV fiecare, pentru un total de 1,8 V semnal diferențial. Autobuzul nu este condus niciodată în mod activ către starea recesivă, doar dă drumul. Asta înseamnă că rezistența dintre linii trebuie să fie suficient de redusă, astfel încât liniile să revină la starea de repaus într-o fracțiune de timp.

Rețineți că standardul CAN actual nu spune nimic despre stratul fizic altul decât trebuie să aibă aceste stări dominante și recesive. Puteți implementa o magistrală CAN ca o linie de colector deschis cu un singur capăt, de exemplu. Autobuzul diferențial la care vă gândiți este foarte frecvent utilizat cu CAN și este înglobat în cipuri de șofer de autobuz de la diferiți producători, cum ar fi Microchipul comun MCP2551.

Comentarii

• Mod pedant – ISO11898 (care este cu siguranță a standard CAN 🙂 are părțile 2,3 și 5 care descriu straturi fizice. partea 1 este (după cum spui) limitată la " dominantă și recesivă " – la fel ca specificația originală Bosch. en.wikipedia.org/wiki/ISO_11898
• De asemenea, ISO11898 partea 3 (viteză redusă, tolerant la erori) specifică faptul că autobuzul poate cădea înapoi la modul cu un singur fir în cazul în care se detectează un scurtcircuit pe una dintre liniile asociate.

CAN Bus este un autobuz diferențial. Fiecare pereche diferențială de sârmă este o linie de transmisie. Practic, rezistența de terminare ar trebui să se potrivească cu Impedanță caracteristică a liniei de transmisie la evita reflectarea.Magistrala CAN are o impedanță de linie caracteristică nominală de 120Ω. Datorită acestui fapt, utilizăm valoarea tipică a rezistorului de terminare de 120Ω la fiecare capăt al magistralei.