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CAN-bus拓扑结构和传输介质
Version 1.20版
2006年5月
致远电子
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CAN底层协议

CAN-bus 规范（ Version 2.0 ）
CAN2.0A ：CAN标准报文格式 CAN2.0B ：CAN标准报文格式和扩展报文格式
CAN-bus 传输介质
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物理层
Logical Link Control (LLC)
OSI参考模型
Application Presentation Session Transport Network Data Link Layer
系统设计原则

复杂系统有二个基本设计原则
集中式 分布式

大部分网络协议，如CAN-bus、ProfiBus、 EtherNet、USB、IrDA® 等都采用了把智能 单元分布在整个网络中的分布式设计原则。
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分布式的控制原则
Node 2
Node n
R
R
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网络长度参数

CAN-bus 位速率：1Mbps
总线长度：最大40m 支线长度：最大0.3m 节点距离：最大40m

CAN-bus 位速率：5Kbps
总线长度：最大10Km 支线长度：最大6m 节点距离：最大10Km
- Acceptance Filtering - Overload Notification - Recover Management
例二：DeviceNet网络支线<0.3米。
Termination Resistor RT
CAN_H
CAN Busline
CAN_L
RT
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线性拓扑示例

符合ISO 11898网络拓扑结构的CAN网络
NODE
NODE
NODE
线性拓扑

线性拓扑
ISO 11898定义了一个单线结构的拓扑
采用干线和支线的连接方式
干线的两个终端都端接一个终端电阻
节点通过没有端接的支线连接到总线 对干线与支线都规定了参数限制
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线性拓扑示意图

ISO 11898 CAN-bus网络拓扑示意图

CAN是一种分布式的控制总线
很多控制器协同完成特定功能的任务；
每个节点一般来说比较简单，使用微型单片机； 更高的可靠性； 较少的线缆。
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CAN-bus拓扑结构
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的不同；
总线电缆的串联阻抗、总线节点的输入阻抗而使
信号幅值下降。
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总线有效长度与传输速率

基本公式： ×
Max Bit Rate [Mbps] Max Bus Length[m]
≤ 60
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NODE
NODE
NODE
NODE
NODE
NODEΒιβλιοθήκη NODENODENODE
NODE
NODE
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线性拓扑的扩展(二)
多条分支网络通过集线器(HUB)连接到干线 每个分支网络符合ISO 11898标准

CAN-bus CANhub 集线器
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CAN节点与总线连接

CAN节点通过支线连接到总线
CAN-Controller
TX0 TX1 RX0 RX1
支线长度的限制： 例一：单分支<6米，总长<30米；
TxD
RxD
Ref Rs
CAN Transceiver PCA82C250
CAN_L CAN_H

CAN-bus国际标准 ISO 11898
ISO 11898-1/2/3 ISO 11898-4
注意：
CAN-bus 底层协议只定义物理层、数据链路层。 CAN 2.0规范、国际标准ISO 11898是设计CAN应用系统的基本依据。
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Node 1
Termination
Node 2
… …
Node n
CAN Busline
120
CAN_H CAN_L
120
L
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ISO11898-2标准
3.5 V
CANH
2.5 V
CANL
1.5 V
Node 1 Termination
其他CAN-bus网络
CAN-bus CAN-bus CAN节点 CAN节点 CAN节点
CAN-bus
其他CAN-bus网络
CAN节点
CAN节点
CAN节点
CAN节点
CAN节点
CAN节点 终端电阻
CAN节点 终端电阻
CAN节点 终端电阻
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NODE
NODE
NODE
NODE
NODE
NODE
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线性拓扑的扩展(一)
分支网络通过中继器(Reapter)连接到干线 每个分支网络符合ISO 11898标准

Repeater Repeater Repeater
NODE
允许的最大支线长度计算请参考《PCA82C250应用指南》。
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总线最大线路长度

总线最大线路长度基本取决于以下物理条件
连接的总线节点、CAN 控制器、收发器等元件的
循环延迟以及总线的线路延迟；
由于节点间相关的振荡器容差而造成位定时额度