CAN总线支线过长的危害及解决办法

　　支线过长带来的问题

　　在讲CAN支线之前，我们来看一个CAN的波形图，如下图所示，大家仔细查看CAN波形图，会发现CAN波形上存在明显的上升沿和下降沿台阶现象，因为台阶的存在，从而引起波特率变化，导致接收节点采样出错（也称位宽错误）。

　　

　　边沿台阶出现的源头主要是CAN节点的分支，分支过长形成的反射就变强，将会导致位宽度失调的错误。ISO11898中只规定1M波特率下分支不超过0.3米，支线过长会直接导致总线阻抗匹配问题发生，阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间达到一种适合的搭配，阻抗匹配主要为了调整负载功率和抑制信号反射，所以一旦阻抗匹配出现问题，就出现了上图中的上升沿和下降沿的台阶。

　　解决支线过长的办法

　　1、减小分支长度

　　在CAN网络布局的根源上解决问题的方式就是减少CAN节点的分支长度，从而降低信号反射，保证位宽的稳定性。如上图波形实验中，其它条件不变，只将分支长度减少为20cm，此时并没有看到边沿台阶的出现。由此可见，减少分支长度是消除边沿台阶的最直接方式。

　　

　　2、长分支上加适当电阻

　　在网络布局无法改变，分支引起的信号反射必须存在的情况下。最实用的方法就是在长分支末端加上电阻，消除信号反射。同样的在上述实验中，在分支节点处加上一个200Ω的电阻，其它条件不变进行通信实验。下图为实验的CAN波形图，此时可以看到边沿台阶已被消减，但是加了电阻之后差分电压变小，注意差分电压不得小于0.9V。这里值得一提的是：阻值大于500Ω的电阻吸收反射的能力很弱，所以在末端挂电阻的时候应小于500Ω。

　　

　　3、增加CAN中继器或集线器

　　当然很多场合是在出现了问题之后才发现支线过长，当重新布线或更改节点本身都无法操作的情况下，我们也有解决方案，那就是在过长的支线上增加CAN中继器，典型的如致远电子CANBridge，甚至可以支持不同波特率的CAN网络的连接。

　　所以无论是标准规定，还是现场实际应用，都告诉我们要保证CAN总线网络良好运行，其支线长度不能过长，为了CAN保证CAN网络的健康，请大家一定要规范使用。