【導讀】在進行CAN總zong線xian通tong信xin前qian，應ying保bao證zheng正zheng確que的de總zong線xian配pei置zhi，比bi如ru終zhong端duan電dian阻zu。它ta是shi影ying響xiang總zong線xian通tong信xin的de重zhong要yao組zu件jian

，下xia麵mian我wo們men不bu考kao慮lv信xin號hao的de完wan整zheng性xing，隻zhi從cong信xin號hao幅fu度du和he時shi間jian常chang數shu方fang麵mian分fen析xi不bu加jia終zhong端duan電dian阻zu時shi的de影ying響xiang。

終端電阻添加要求

根據ISO11898-2對終端電阻的取值規定，必須在總線的首尾兩端各掛一個120Ω的終端電阻，即總線上加60Ω的終端電阻，而中間節點則不需要掛終端電阻，如圖1所示。

圖1  終端電阻

不加終端電阻時的影響

如圖2所示
，假如我們按照ISO11898標準要求，使用CANScope測試時
，加上60Ω的終端電阻，然後以250Kbps的波特率自發自收數據
，可以看到報文可以正常發送
，且關聯的波形也正常。

圖2 加終端電阻CANScope自發自收現象

假如CANScope在不加終端電阻的時候，以250Kbps的波特率自發自收數據，如圖3所示，發送的數據都是幀ID錯誤，且關聯的波形也出現異常。

圖3 未加終端電阻CANScope自發自收現象

對(dui)於(yu)報(bao)文(wen)數(shu)據(ju)，從(cong)關(guan)聯(lian)的(de)波(bo)形(xing)數(shu)據(ju)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)，上(shang)升(sheng)沿(yan)沒(mei)有(you)任(ren)何(he)問(wen)題(ti)
，但(dan)是(shi)下(xia)降(jiang)沿(yan)相(xiang)對(dui)於(yu)加(jia)終(zhong)端(duan)電(dian)阻(zu)的(de)波(bo)形(xing)緩(huan)慢(man)很(hen)多(duo)，一(yi)直(zhi)未(wei)達(da)到(dao)隱(yin)性(xing)狀(zhuang)態(tai)

，這(zhe)些(xie)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)呢(ne)
？下(xia)麵(mian)我(wo)們(men)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)一(yi)一(yi)的(de)解(jie)析(xi)。

1
、為什麼影響下降沿？

眾所周知，CAN總線的傳輸方式是差分傳輸方式
，而總線電平的判斷，就是CAN收發器根據CANH和CANL線纜之間的差分電壓（CANH-CANL）來判斷的，總線上傳輸的電平信號隻有兩種可能
，一是顯性電平
，二是隱性電平


，其中顯性電平代表邏輯0
，隱性電平代表邏輯1。

首先我們看一下CAN收發器的內部結構，如圖4所示：

圖4 CAN收發器內部結構

當總線電平為顯性時
，收發器內部的Q1、Q2處於導通狀態
，此時CANH
、CANL之間會產生壓差；當總線電平為隱性時
，收發器內部的Q1
、Q2處於截止狀態

，此時CANH、CANL處於無源狀態，壓差為0。所以當隱性狀態變為顯性狀態（上升沿）時

，主要由收發器中的驅動模塊作用
，當顯性狀態變為隱性狀態（下降沿）時，是通過整條總線與終端電阻放電產生的
，所以總線的終端電阻是影響下降沿緩慢程度的主要物理因素。

2
、下降沿為什麼遲遲達不到隱性狀態？

前麵提到
，下降沿緩慢程度

，受終端電阻的影響，是如何影響的，那這就和時間常數τ有關係了。我們知道，時間常數可由電容（C）和負載電阻（R）確定，即τ=RC，所以當總線上無終端電阻時，CANH和CANL之間的阻值很大，例如CANScope

，在未加終端電阻時
，測量的電阻值
，約91KΩ左右
，所以根據時間常數的公式
，τ值會很大，所以無法快速消耗掉總線上寄生電容上的電能，從而導致下降沿緩慢，遲遲達不到隱性狀態。

圖5 RC電路

3
、為什麼會產生錯誤幀？

如圖6所示
，是圖3對應的示波器截圖，從圖中看出
，當光標區域的ΔX為一個位，即4us時，差分信號在光標B處的電壓YB為3.341V
，遠高於CAN規範中的隱性電平判斷上限值0.5V，顯性電平判斷下限值0.9V，所以此時的位被判斷為顯性位
，而又由於時間常數遠大於250Kbps波特率下的位時間，所以會有超過5個位被判斷為顯性位，從而破壞了CAN規範中的填充規則，出現了幀ID填充錯誤。

圖6 250Kbps波特率波形細節

為了加深對錯誤幀產生原因的了解
，我們舉一個反例，看位時間遠大於無終端電阻情況下的時間常數時

，會出現什麼樣的現象。

下麵以CANScope不加終端電阻，波特率為10Kbps進行自發自收為例，如圖7所示，CANScope報文列表中
，無錯誤幀產生。通過觀察同步的示波器截圖，如圖8所示，光標區域ΔX為45.6us時
，差分信號在光標B處的電壓YB為0.4813V，又由於CANScope默認的采樣點是75%在光標區域之後，所以此時可正常判斷該位為隱性，從而不會導致錯誤幀的產生。

圖7 10Kbps波特率發送報文

圖8 10Kbps波特率波形細節

終端電阻添加的方法

在使用CANScope作(zuo)為(wei)測(ce)量(liang)設(she)備(bei)時(shi)
，除(chu)了(le)用(yong)戶(hu)自(zi)己(ji)外(wai)部(bu)添(tian)加(jia)終(zhong)端(duan)電(dian)阻(zu)的(de)方(fang)法(fa)外(wai)，還(hai)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)配(pei)置(zhi)給(gei)被(bei)測(ce)節(jie)點(dian)或(huo)網(wang)絡(luo)添(tian)加(jia)終(zhong)端(duan)電(dian)阻(zu)
，其(qi)添(tian)加(jia)的(de)方(fang)法(fa)
，會(hui)根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)PORT頭配件

，選擇不同的配置方法。當使用標配件P8251T、P1040T時，勾選圖9中的啟用終端電阻，即可在總線上添加120Ω的終端電阻
；當選配件使用StressZ時
，如圖10中的RHL
，可根據需要設置對應的終端電阻。

圖9 標配件P8251T、P1040T終端電阻設置

圖10 選配件StressZ終端電阻設置

來源：ZLG致遠電子 

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