CAN veriyolu şube hattının uzunluğu neden çok uzun olamaz?
Özet: CAN veri yolu ağı kullanımdayken, mühendisler genellikle veri yolu mahmuz hattının çok uzun olmaması gerektiğini önermektedir, bu nedenle CAN veri yolu mahmuz hattı neden çok uzun olamaz? Uzun bir mahmuz hattı belirli koşullar altında kullanılması gerekiyorsa ne yapmalıyız?
1. CAN ağının topoloji türü
Kontrolör Alan Ağı CAN (Kontrolör Alan Ağı), dünyada en yaygın kullanılan saha veri yollarından biridir.Orijinal Alman Bosch firması tarafından tasarlanmış ve modern otomobillerdeki birçok kontrol ünitesi ve test cihazı arasındaki gerçek zamanlı veri alışverişini çözmek için geliştirilmiştir. Bir seri iletişim protokolü. CAN ağının topolojik yapısı temel olarak kablolu topoloji, yıldız topolojisi, ağaç topolojisi ve halka topolojisidir.
Doğrusal yapı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir: Karakteristik bir omurga veriyoludur, dal hatları veriyolu üzerindeki her düğüme dallanmıştır.Avantajları basit kablolama yapısı, sabit empedans eşleştirme kuralları ve uygun kablolamadır. Dezavantajı, topolojinin bir dereceye kadar yeterince esnek olmamasıdır. İletişim mesafesini etkiler;
Yıldız topolojisi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Karakteristik özelliği, her düğümün merkezi bir cihazla bağlanmasıdır.Avantajı, genişletilmesinin kolay olmasıdır. Dezavantajı, merkezi cihaz arızalandığında, veriyolunda toplu bir arızaya neden olacak ve branş hattı uzunluğu farklı ve empedans uyumu karmaşıktır. Bazı tekrarlayıcılar veya hub'lar aracılığıyla genişletilmesi gerekiyor;
Ağaç topolojisi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.Özellikleri, daha fazla dal ve farklı dal uzunluklarının olmasıdır.Avantajı uygun kablolamadır.Dezavantaj, ağ topolojisinin karmaşık olması, empedans eşleştirmesinin zor olması ve iletişimde sorunların ortaya çıkmasıdır.Bazı hub cihazları eklenmelidir;
Halka topolojisi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.Bunun özelliği, bir halka oluşturmak için CAN veriyolu kafasını kuyruğa bağlamaktır.Avantajı, kablonun herhangi bir pozisyonda bağlantısının kesilmesi ve veriyolunda sorun yaşanmaması.Dezavantaj, sinyal iletiminin ciddi olması ve yüksek baud hızları için kullanılamamasıdır. Ve uzun mesafeli iletim.
CAN veriyolunun çeşitli ağ topolojilerine sahip olmasına rağmen, doğrusal topoloji pratik uygulamalarda daha çok tavsiye edilir ve IOS-11898-2'de yüksek hızlı bir CAN fiziksel katman özelliği vardır.Önerilen CAN ağ topolojisi de doğrusal bir topolojidir. Topoloji ağının çok uzun CAN şube hattı problemini analiz etmek.
2. Çok uzun şube hatlarının neden olduğu sorunlar
CAN branş hattı hakkında konuşmadan önce, bir CAN dalga formuna bakalım. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, CAN dalga formuna dikkatlice bakarsanız, CAN dalga formunda bariz yükselen ve düşen adımlar olduğunu göreceksiniz. Baud hızı değişir ve alıcı düğümde örnekleme hatalarına neden olur (bit genişliği hataları da denir).
Kenar adımlarının kaynağı esas olarak CAN düğümünün dalıdır ve aşırı uzun dalın oluşturduğu yansıma daha güçlü hale gelecektir, bu da bit genişliği dengesizliği hatasına neden olacaktır. ISO11898 yalnızca dalın 1M baud hızında 0,3 metreyi geçmemesi gerektiğini şart koşar. Dal hattı çok uzunsa, doğrudan bara empedans eşleştirme sorununa yol açar. Empedans eşleşmesi, sinyal kaynağı veya iletim hattı ile yük arasında uygun bir eşleşmeyi ifade eder. Empedans uyumu esas olarak Yük gücünü ayarlayın ve sinyal yansımasını bastırın, böylece empedans eşleşmesinde bir sorun olduğunda, yukarıdaki şekilde yükselen kenar ve düşen kenar adımları görünür.
Üçüncüsü, aşırı uzun dal hattına çözüm
Otobüsümüzün aşırı uzun şube hatları sorunu varsa ne yapmalıyız? Aşağıda birkaç çözüm sunuyoruz:
1. Dal uzunluğunu azaltın
CAN ağ düzeninin kökündeki sorunu çözmenin yolu, CAN düğümünün dal uzunluğunu azaltmak, böylece sinyal yansımasını azaltmak ve bit genişliğinin kararlılığını sağlamaktır. Yukarıdaki şekilde gösterilen dalga formu deneyinde, diğer koşullar değişmeden kalır ve sadece dal uzunluğu 20 cm'ye düşürülür Bu anda, kenar basamakları görünmez. Dal uzunluğunun azaltılmasının kenar basamaklarını ortadan kaldırmanın en doğrudan yolu olduğu görülebilir.
2. Uzun dala uygun direnç ekleyin
Şebeke düzeni değiştirilemediğinde, dalların neden olduğu sinyal yansımalarının olması gerekir. En pratik yöntem, sinyal yansımasını ortadan kaldırmak için uzun dalın sonuna bir direnç eklemektir. Benzer şekilde, yukarıdaki deneyde dal düğümüne 200'lik bir direnç eklendi ve diğer koşullar iletişim deneyi için değişmeden kaldı. Aşağıdaki şekil deneyin CAN dalga şeklidir Bu sırada kenar adımının azaldığını ancak direnç eklendikten sonra diferansiyel voltajın küçüldüğünü görebilirsiniz.Diferansiyel voltajın 0,9V'den az olmaması gerektiğini unutmayın. Burada belirtmek gerekir ki: 500'den büyük direncin yansımayı absorbe etme zayıf bir kabiliyeti vardır, bu yüzden direnç sonuna bağlandığında 500 than'den az olmalıdır.
3. CAN tekrarlayıcı veya hub ekleyin
Elbette birçok durumda, bir problem oluştuktan sonra branş hattının çok uzun olduğu görülmüştür.Nodun yeniden kablolanması veya değiştirilmesi çalıştırılamadığında, ayrıca bir çözümümüz var, yani aşırı uzun branş hattına bir CAN tekrarlayıcı eklemek. Örneğin, Zhiyuan Electronics CANBridge, farklı baud hızlarına sahip CAN ağlarının bağlantısını bile destekleyebilir.
Daha fazla yöntem için lütfen "[CAN Bus Cold Knowledge] makalesine bakın. Kenar adımı nasıl ortaya çıkıyor? ".
Bu nedenle, ister standart düzenlemeler ister gerçek saha uygulamaları olsun, CAN veriyolu ağının iyi çalışmasını sağlamamız ve şube hatlarının uzunluğunun çok uzun olmaması, CAN ağının sağlığını sağlamak için lütfen standart bir şekilde kullanın.
