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CAN总线的拓扑怎么规划最安全?

随着CAN总线的应用越来越广泛,工程师在面对各种不同工况下,如何选择合适的网络拓扑方式就变成了一个让人头疼的问题。这里介绍主流的几种总线拓扑方式,可以帮您完成快速了解进行选择。

一、直线型拓扑

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图1   直线型拓扑

直线型拓扑也叫总线型拓扑,如图1所示,一切的节点都接到同一总线上,总线上恣意节点发送信息,其他节点都能正常接纳。

它的优势包含:

布线施工简略;

阻抗匹配固定规矩(首尾各1个120欧电阻匹配);

接线操作简略便利;

因为这些优势,在许多范畴里都获得了广泛运用,能够满意大多数范畴的运用要求,可是跟着职业运用的扩展,逐步发现了总线型拓扑的缺陷,比方:

假如节点数较多,总线线缆变长,会影响总线传输;

支线长度不能过长。

二、星型拓扑

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图2   星型拓扑

如图2所示,咱们能够看到星型拓扑的特色便是每个分支都根本等长,在彻底等长情况下,可不运用集线器设备,调整终端电阻即可完结组网(R=n×60欧姆;R:每个分支的终端电阻;n:分支数量)。假如各分支线路长度不同,就需要运用集线器对通讯进行操控,确保数据的安稳传输。

这种拓扑办法的长处是:

在进行节点扩展时较为便利;

能够减缩总线运用场景的运用面积。

但是这种拓扑办法的缺陷也很明显,例如:

中心设备失利会导致网络瘫痪;

分支不等长时阻抗匹配杂乱;

还需要添加集线器进行网络拓扑切割.

三、树状拓扑

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图3   树状拓扑

树状拓扑的特色是分支较长而且长度不同,如图3所示,能够看到因为各支线长度不同阻抗匹配困难,常运用集线器和中继器进行分支。这些设备每路都具有独立的CAN操控器,所以能够将每段构成独立的直线拓扑,便利施工。

这种拓扑办法的长处是:

布线施工便利;

最大极限缩短布线间隔。

但是这种拓扑办法的缺陷也很明显,例如:

网络拓扑杂乱,施工人员无法进行阻抗匹配;

须添加集线器或许中继器进行网络拓扑切割。

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图4   树状拓扑运用

如图4所示,便是一个树状拓扑的运用模型,因为全体传输间隔过长,所以每隔五公里左右就要加一个中继器,确保信号的传输质量,在各个子网节点经过CANbridge衔接,子网中的各节点数据经过CANbridge进行收发与过滤,这样就完结了全体网络的组网。

四、环形拓扑

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图5   环形拓扑

环形拓扑是将CAN总线首尾相接,构成环状,确保线缆恣意方位断开,仍然能够确保通讯。如图5所以,能够看到因为是环状结构,所以在终端电阻匹配方面选用分布式匹配办法,确保全体阻抗为60欧姆。

公式:R=120Ω,Rct1=Rct10=300Ω,Rct2~Rct9=5k

这种拓扑办法的长处是:在线缆恣意方位断开后,总线仍然能够通讯。

缺陷为:断线后,信号反射严峻,无法运用于高波特率和远间隔场合。

五、总结

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图6   拓扑办法总结

如图6所示是关于这四种干流的拓扑办法的总结,在挑选网络布局时,能够依据不同拓扑办法的优缺陷来进行取舍,快速完结挑选。

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