En güvenli CAN veri yolu topolojisi nasıl tasarlanır?
Özet: CAN veriyolunun uygulaması giderek daha kapsamlı hale geldikçe, uygun bir ağ topolojisinin nasıl seçileceği, çeşitli çalışma koşulları karşısında mühendisler için bir baş ağrısı haline geldi. Burada, hızlı bir şekilde anlamanıza ve seçim yapmanıza yardımcı olabilecek birkaç genel veri yolu topolojisi vardır.
1. Doğrusal topoloji
Şekil 1 Doğrusal topoloji
Doğrusal topoloji aynı zamanda veri yolu topolojisi olarak da adlandırılır Şekil 1'de gösterildiği gibi, tüm düğümler aynı veri yoluna bağlıdır.Yol üzerindeki herhangi bir düğüm bilgi gönderir ve diğer düğümler bunu normal olarak alabilir.
Avantajları şunları içerir:
l Basit kablolama yapısı;
l Empedans uyumlu sabit kurallar (başlangıçta ve sonda eşleşen bir 120 ohm direnç);
l Kablolama işlemi basit ve kullanışlıdır;
l Bu avantajları nedeniyle, birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır ve çoğu alanın uygulama gereksinimlerini karşılayabilir.Ancak, endüstri uygulamalarının genişlemesiyle, veri yolu topolojisinin eksiklikleri, aşağıdaki gibi yavaş yavaş keşfedilir:
l Düğüm sayısı büyükse, veri yolu kablosu uzar ve bu da veri yolu iletimini etkiler;
l Şube hattının uzunluğu çok uzun olamaz.
İki, yıldız topolojisi
Şekil 2 Yıldız topolojisi
Şekil 2'de görüldüğü gibi yıldız topolojisinin karakteristiğinin her dalın temelde aynı uzunlukta olması olduğunu görebiliriz.Tamamen eşit uzunlukta olması durumunda göbek cihazı kullanılmaz ve terminal direnci ayarlanarak ağ gerçekleştirilebilir (R = n × 60 Ohm; R: her dalın terminal direnci; n: dal sayısı). Her branş hattının uzunluğu farklıysa, kararlı veri iletimini sağlamak için iletişimi kontrol etmek için bir hub kullanılmalıdır.
Bu topolojinin avantajları şunlardır:
l Düğüm genişletmesi için daha uygundur;
l Bus uygulama senaryolarının kullanım alanı azaltılabilir.
l Bununla birlikte, bu topolojinin dezavantajları da açıktır, örneğin:
l Merkezi ekipmanın arızalanması ağ felce neden olur;
l Dallar eşit olmadığında empedans eşleştirme karmaşıktır;
l Ayrıca, ağ topolojisi segmentasyonu için merkezi artırmanız gerekir.
Üç, ağaç topolojisi
Şekil 3 Ağaç topolojisi
Ağaç topolojisi, daha uzun dallar ve farklı uzunluklarla karakterize edilir, Şekil 3'te gösterildiği gibi, farklı dal hatlarının empedans eşleşmesinin zorluğundan dolayı, göbeklerin ve tekrarlayıcıların dallanma için sıklıkla kullanıldığı görülebilir. Bu cihazların her biri bağımsız bir CAN denetleyicisine sahiptir, bu nedenle her bölüm, yapımı kolaylaştırmak için bağımsız bir doğrusal topolojiye dönüştürülebilir.
Bu topolojinin avantajları şunlardır:
l Uygun kablolama yapısı;
l Kablo mesafesini en aza indirin.
Bununla birlikte, bu topolojinin dezavantajları da açıktır, örneğin:
l Ağ topolojisi karmaşıktır ve inşaat personeli empedans eşleştirmesi yapamaz;
l Ağ topolojisini bölmek için bir hub veya tekrarlayıcı eklenmelidir.
Şekil 4 Ağaç topolojisi uygulaması
Şekil 4'te gösterildiği gibi, bu bir ağaç topolojisi uygulama modelidir.Toplam iletim mesafesi çok uzun olduğundan, sinyal iletim kalitesini sağlamak için her beş kilometrede bir tekrarlayıcı eklenmelidir.Her alt ağ düğümü CANbridge üzerinden bağlanır. , Alt ağdaki her bir düğümün verileri CANbridge üzerinden gönderilir, alınır ve filtrelenir, böylece genel ağ iletişimi tamamlanır.
Dört, halka topolojisi
Şekil 5 Halka topolojisi
Halka topolojisi, kablonun herhangi bir konumda bağlantısının kesilmesini sağlamak ve yine de iletişimi sağlamak için CAN veriyolunu uçtan uca bir halka oluşturmak üzere bağlamaktır. Şekil 5'te gösterildiği gibi, halka yapısı nedeniyle, toplam empedansın 60 ohm olmasını sağlamak için terminal direnç eşleşmesinde dağıtılmış eşleştirme yönteminin kullanıldığı görülebilir.
Formül: R = 120, Rct1 = Rct10 = 300, Rct2 ~ Rct9 = 5k
Bu topolojinin avantajı, herhangi bir konumda kablo bağlantısı kesildikten sonra veriyolunun hala iletişim kurabilmesidir.
Dezavantajlar: Bağlantı kesildikten sonra sinyal yansıması ciddidir ve yüksek baud hızında ve uzun mesafeli durumlarda kullanılamaz.
Beş, özet
Şekil 6 Topolojinin özeti
Şekil 6'da gösterildiği gibi, bu dört ana akım topolojik yöntemin bir özetidir.Bir ağ düzeni seçerken, seçimi hızlı bir şekilde tamamlamak için farklı topolojik yöntemlerin avantaj ve dezavantajlarına dayalı bir seçim yapabilirsiniz.
