為什么CAN-bus網(wǎng)絡(luò)的終端電阻如此重要？
[導(dǎo)讀]CAN總線最遠(yuǎn)兩端一般會(huì)各加一個(gè)120歐姆的終端電阻，當(dāng)少一個(gè)或者不加的時(shí)候，會(huì)發(fā)生信號(hào)反射，引起電平變化，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤，所以為了使終點(diǎn)阻抗保持連續(xù)，終端電阻一個(gè)都不能少。
CAN總線最遠(yuǎn)兩端一般會(huì)各加一個(gè)120歐姆的終端電阻，當(dāng)少一個(gè)或者不加的時(shí)候，會(huì)發(fā)生信號(hào)反射，引起電平變化，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤，所以為了使終點(diǎn)阻抗保持連續(xù)，終端電阻一個(gè)都不能少。
電信號(hào)在電纜中的傳播與光相似，光從空氣射入水中會(huì)發(fā)生光的反射和折射，電信號(hào)在阻抗不連續(xù)或者發(fā)生突變時(shí)，會(huì)發(fā)生電信號(hào)的反射。反射過(guò)程比較復(fù)雜，甚至可能發(fā)生多次反射，反射的信號(hào)可能會(huì)混淆在正常信號(hào)上，引起電平變化，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤。
下面這個(gè)圖是前幾天一個(gè)客戶發(fā)來(lái)的測(cè)試圖，客戶反應(yīng)他們的CAN網(wǎng)絡(luò)最近出現(xiàn)信號(hào)傳輸不穩(wěn)定的狀況，沒(méi)找出問(wèn)題所在，我們一起看一下。
圖1 阻抗不匹配通過(guò)波形圖來(lái)看，CAN差分信號(hào)振蕩非常明顯，診斷是他們系統(tǒng)的終端電阻丟失了，客戶最后排查發(fā)現(xiàn)有一端的終端電阻虛接，導(dǎo)致阻抗不匹配，所以大家現(xiàn)場(chǎng)安裝的時(shí)候務(wù)必記住終端電阻一個(gè)都不能少。
終端電阻的作用：
2. 消除阻抗不連續(xù)和不匹配，提高信號(hào)質(zhì)量。
終端電阻與總線不匹配的災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)
了解了終端電阻的作用，那對(duì)CAN總線有什么實(shí)際影響呢？
終端電阻過(guò)小造成信號(hào)幅值偏小，信號(hào)在采樣時(shí)無(wú)法辨別高低電平，導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂，有時(shí)可以通訊，但極不穩(wěn)定，如圖2。圖2終端電阻過(guò)大造成信號(hào)幅值偏大，驅(qū)動(dòng)力過(guò)大，信號(hào)出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象，信號(hào)下降沿過(guò)緩，下降沿時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，嚴(yán)重的情況直接導(dǎo)致總線錯(cuò)誤，如圖3。圖3在現(xiàn)場(chǎng)遇到以上情況，通過(guò)CANScope加上StressZ擴(kuò)展板并聯(lián)在被測(cè)總線上，首先進(jìn)行模擬電阻測(cè)試，找到與總線阻抗匹配的阻值，然后加在總線末端，信號(hào)正常，如圖4。
圖4
所以最后再次提醒大家CAN總線末端保證終端電阻一個(gè)都不能少的同時(shí)再檢測(cè)一下系統(tǒng)的波形，是不是也存在阻抗不匹配的情況了呢，根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整終端阻值。
那么如何高效的調(diào)整終端阻值呢？
致遠(yuǎn)電子的CANScope分析儀搭配StressZ 板，可以在物理層上進(jìn)行終端電阻匹配、CAN總線短路、斷路以及模擬總線長(zhǎng)度等多種測(cè)試。
圖6 ZPS-CANFD
圖7 CANScope
圖8 CANStress配置界面RHL 阻值設(shè)置完成后，單擊開(kāi)啟紅色鍵或者進(jìn)入菜單點(diǎn)擊“模擬干擾”下面的開(kāi)啟。之后返回 CAN 示波器，可通過(guò)查看 CAN 總線電平信號(hào)狀態(tài)，判斷終端阻值是否匹配。
圖9 CAN波形界面
電信號(hào)在電纜中的傳播與光相似，光從空氣射入水中會(huì)發(fā)生光的反射和折射，電信號(hào)在阻抗不連續(xù)或者發(fā)生突變時(shí)，會(huì)發(fā)生電信號(hào)的反射。反射過(guò)程比較復(fù)雜，甚至可能發(fā)生多次反射，反射的信號(hào)可能會(huì)混淆在正常信號(hào)上，引起電平變化，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤。
下面這個(gè)圖是前幾天一個(gè)客戶發(fā)來(lái)的測(cè)試圖，客戶反應(yīng)他們的CAN網(wǎng)絡(luò)最近出現(xiàn)信號(hào)傳輸不穩(wěn)定的狀況，沒(méi)找出問(wèn)題所在，我們一起看一下。
圖1 阻抗不匹配通過(guò)波形圖來(lái)看，CAN差分信號(hào)振蕩非常明顯，診斷是他們系統(tǒng)的終端電阻丟失了，客戶最后排查發(fā)現(xiàn)有一端的終端電阻虛接，導(dǎo)致阻抗不匹配，所以大家現(xiàn)場(chǎng)安裝的時(shí)候務(wù)必記住終端電阻一個(gè)都不能少。終端電阻的作用：
1. 加快放電，使總線快速進(jìn)入隱性狀態(tài)，提高抗干擾能力；
2. 消除阻抗不連續(xù)和不匹配，提高信號(hào)質(zhì)量。
終端電阻與總線不匹配的災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)了解了終端電阻的作用，那對(duì)CAN總線有什么實(shí)際影響呢？
終端電阻過(guò)小造成信號(hào)幅值偏小，信號(hào)在采樣時(shí)無(wú)法辨別高低電平，導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂，有時(shí)可以通訊，但極不穩(wěn)定，如圖2。
圖2終端電阻過(guò)大造成信號(hào)幅值偏大，驅(qū)動(dòng)力過(guò)大，信號(hào)出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象，信號(hào)下降沿過(guò)緩，下降沿時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，嚴(yán)重的情況直接導(dǎo)致總線錯(cuò)誤，如圖3。圖3在現(xiàn)場(chǎng)遇到以上情況，通過(guò)CANScope加上StressZ擴(kuò)展板并聯(lián)在被測(cè)總線上，首先進(jìn)行模擬電阻測(cè)試，找到與總線阻抗匹配的阻值，然后加在總線末端，信號(hào)正常，如圖4。 圖4
所以最后再次提醒大家CAN總線末端保證終端電阻一個(gè)都不能少的同時(shí)再檢測(cè)一下系統(tǒng)的波形，是不是也存在阻抗不匹配的情況了呢，根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整終端阻值。
那么如何高效的調(diào)整終端阻值呢？
致遠(yuǎn)電子的CANScope分析儀搭配StressZ 板，可以在物理層上進(jìn)行終端電阻匹配、CAN總線短路、斷路以及模擬總線長(zhǎng)度等多種測(cè)試。
圖6 ZPS-CANFD
圖7 CANScope圖8 CANStress配置界面RHL 阻值設(shè)置完成后，單擊開(kāi)啟紅色鍵或者進(jìn)入菜單點(diǎn)擊“模擬干擾”下面的開(kāi)啟。之后返回 CAN 示波器，可通過(guò)查看 CAN 總線電平信號(hào)狀態(tài)，判斷終端阻值是否匹配。圖9 CAN波形界面 
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