什么是can总线，CAN总线要如何匹配终端电阻

很多朋友对什么是can总线，CAN总线要如何匹配终端电阻不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

终端电阻的含义终端电阻是电子信息在传输过程中遇到的障碍。高频信号传输时，信号波长比传输线短，信号会在传输线末端形成反射波，对原信号产生干扰。所以需要在传输线末端加一个终端电阻，防止信号到达传输线末端后被反射。不适用于低频信号。在长线信号传输中，为了避免信号的反射和回波，还需要在接收端接入终端匹配电阻。

终端匹配电阻值取决于电缆的阻抗特性，与电缆长度无关。RS-485/RS-422一般采用双绞线连接(屏蔽或非屏蔽)，终端电阻一般在100-140之间，典型值为120。在实际配置中，电缆的两个终端节点，即最近端和最远端连接一个终端电阻，而中间部分的节点不能连接终端电阻，否则通信会出错。CAN端子电阻的作用原理CAN总线端子电阻有两个作用：

一、提高抗干扰能力，保证总线快速进入隐性状态。二、改善信号质量。提高抗干扰能力的CAN总线有显性和隐性两种状态。显性代表0，隐性代表1，由CAN决定。图1是CAN收发器的典型内部结构图，其中CANH和CANL连接到总线。图1总线占优时，收发机内部Q1、Q2开启，CANH和CANL压差；隐藏时，Q1、Q2被切断，CANH和CANL处于被动状态，压差为0。

如果总线上没有负载，隐藏时电阻很大，外界干扰只需要很少的能量就能使总线显形(一般收发器显形阈值的最小电压只有500mV)。为了提高母线隐藏时的抗干扰能力，可以加一个差动负载电阻，电阻值尽量小，避免大部分能量的影响。但是，为了避免需要太大的总线才能进入支配地位，电阻值不能太小。

一定要快速进入隐性状态。在显性状态下，总线的寄生电容会被破坏，当回到隐性状态时，这些电容需要放电。如果CANH和CANL之间没有阻性负载，电容只能通过收发器内部的差分电阻放电。我们在收发机的CANH和CANL之间加一个220PF的电容进行仿真测试，比特率为500kbit/s，波形如图32、所示。图2图3

从图3可以看出，从优势恢复到隐形的时间长达1.44S，在高点的情况下勉强可以通信。如果通信速率更高或者寄生电容更大，就很难保证正常通信。为了使总线寄生电容快速放电，保证总线快速进入隐藏状态，需要在CANH和CANL之间放置一个负载电阻。增加一个60电阻后，波形如图4、图5。从图中可以看出，显性恢复到隐性的时间减少到128nS，相当于显性建立的时间。图4图5

提高信号质量当信号具有较高的转换率时，当信号的边缘能量遇到失配时，会产生信号反射。当传输电缆截面的几何结构发生变化时，电缆的特性阻抗也会发生变化，也会引起反射。

在总线电缆的末端，阻抗的急剧变化导致信号边缘的能量反射，会在总线信号上产生。如果振铃幅度过大，会影响通信质量。在电缆末端增加一个与电缆特性阻抗一致的终端电阻，可以吸收这部分能量，避免振铃。

我们进行了模拟实验，比特率为1Mbit/s，收发器CANH和CANL用10m左右的双绞线连接，收发器端接120电阻，保证隐式转换时间，末端无负载。终端信号的波形如图6所示，信号的上升沿振铃。图6如果在双绞线末端加一个120的电阻，末端信号波形明显改善，振铃消失，如图7所示。图7一般在直线型中，电缆两端既是发送端又是接收端，所以电缆两端都需要加一个终端电阻。

为什么选择任何120的电缆的特性阻抗？可以通过实验得到。电缆的一端连接一个电阻，另一端连接一个电阻。调整电阻的阻值，直到电阻上的信号是良好的方波，没有振铃，此时的阻值可以认为与电缆的特性阻抗一致。

大多数电缆是单线的。如果用两根汽车用的典型电缆，拧成双绞线，按照上述方法可以得到120左右的特性阻抗，这也是CAN标准推荐的终端电阻。

CAN总线的终端电阻如何匹配？据ISO 11898介绍，为了增强CAN总线通信的可靠性，CAN总线网络的两端通常需要增加一个终端匹配电阻(120)。终端匹配电阻的大小由传输电缆的特性阻抗决定。例如，如果双绞线的特性阻抗为120，总线上的两个端子也应配备120的端子电阻。另外，在远距离通信中，有时需要增加终端电阻的阻值，以保证通信的正常进行。

下面是我使用的“CAN转串行”设备手册中推荐的CAN总线设备连接拓扑图，显示了终端电阻的安装位置。

以上知识分享希望能够帮助到大家！