CAN总线(一)物理层-屏蔽双绞线

1、物理层一般要求

1．1 物理层

物理层实现网络中电控单元〔ECU〕的电连接。ECU 的数目限制于总线线路的负载承

受能力。根据本局部的电气参数定义，在特定网段上ECU 的最大数目定为30。

1．2 物理介质

物理介质为屏蔽双绞线。双绞线特性阻抗为120Ω，电流对称驱动。两条线分别命名为

CAN_H 和CAN_L。相应ECU 的管脚引线也分别用CAN_H 和CAN_L 来表示。第三条连

接屏蔽终端的线用CAN_SHLD 表示。

1．3 差动电压

CAN_H和CAN_L相对于每个单独ECU地的电压有VCAN_H和VCAN_L 。VCAN_H和VCAN_L

间的差动电压由下式计算：

Vdiff = VCAN_H — VCAN_L

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1．4 总线电平

总线总是处于两种逻辑状态，即隐性和显性的其中之一〔见图1〕。在隐性状态VCAN_H

和VCAN_L 固定在一个中值电压电平。在带终端电阻的总线上，Vdiff 接近于零。

显性状态由大于最小门限的差动电压表示。显性状态覆盖隐性状态并在显性位中传输。

1．5 仲裁期间的总线电平

在特定的位时间里，总线线路上两个不同的ECU 的显性位和隐性位的冲突仲裁结果是

显性位。〔见图1〕

1．6 共模的总线电压范围

共模的总线电压范围定义为CAN_H 和CAN_L 的边界电压值。在连接在总线上的所有ECU 正常运行的前提下，CAN_H 和CAN_L 的电压值由各个ECU 对地测得。

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1．7 总线终端

在线路的两个末端上，必须接有负载电阻R 终结L。RL 不得放置在ECU 中，以防止其中一个ECU 断线，总线将失去终端〔见图2〕。

1．8 内部电阻

ECU 的内部电阻Rin 为隐性位状态，ECU 和总线线路断开下的CAN_H〔或CAN_L〕和ECU 地之间的电阻值。〔见图3〕。

1．9 差动内部电阻

ECU 的差动内部电阻Rdiff 为隐性位状态，ECU 和总线线路断开下的CAN_H 和CAN_L间的电阻值。〔见图4〕。

1．10 内部电容

ECU 的内部电容Cin 为隐性位状态，ECU 和总线线路断开下的CAN_H〔或CAN_L〕和ECU 逻辑地之间的电容值。〔见图3〕。

1．11 差动内部电容

ECU 的差动内部电容Cdiff 为隐性位状态，ECU 和总线线路断开下的CAN_H 和CAN_L间的电容值。〔见图4〕。

1．12 位时间

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位时间tB 为一比特的持续时间〔见图5〕。在位时间内执行的总线管理功能〔如ECU同步，网络传输延迟补偿和采样点定位〕由CAN 协议的可编程位计时逻辑集成电路定义。本标准对应于250kbit/s 位时间是4μs。

CAN 协议集成电路供给商通常使用位段名称，它也可能是2 个位的段对应一个名称。

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