【導(dǎo)讀】CAN總線最遠(yuǎn)兩端一般會(huì)各加一個(gè)120歐姆的終端電阻,當(dāng)少一個(gè)或者不加的時(shí)候,會(huì)發(fā)生信號(hào)反射,引起電平變化,導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤,所以為了使終點(diǎn)阻抗保持連續(xù),終端電阻一個(gè)都不能少。
電信號(hào)在電纜中的傳播與光相似,光從空氣射入水中會(huì)發(fā)生光的反射和折射,電信號(hào)在阻抗不連續(xù)或者發(fā)生突變時(shí),會(huì)發(fā)生電信號(hào)的反射。反射過程比較復(fù)雜,甚至可能發(fā)生多次反射,反射的信號(hào)可能會(huì)混淆在正常信號(hào)上,引起電平變化,導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤。
下面這個(gè)圖是前幾天一個(gè)客戶發(fā)來的測試圖,客戶反應(yīng)他們的CAN網(wǎng)絡(luò)最近出現(xiàn)信號(hào)傳輸不穩(wěn)定的狀況,沒找出問題所在,我們一起看一下。
圖1 阻抗不匹配
通過波形圖來看,CAN差分信號(hào)振蕩非常明顯,診斷是他們系統(tǒng)的終端電阻丟失了,客戶最后排查發(fā)現(xiàn)有一端的終端電阻虛接,導(dǎo)致阻抗不匹配,所以大家現(xiàn)場安裝的時(shí)候務(wù)必記住終端電阻一個(gè)都不能少。
終端電阻的作用:
1. 加快放電,使總線快速進(jìn)入隱性狀態(tài),提高抗干擾能力;
2. 消除阻抗不連續(xù)和不匹配,提高信號(hào)質(zhì)量。
終端電阻與總線不匹配的災(zāi)難現(xiàn)場
了解了終端電阻的作用,那對CAN總線有什么實(shí)際影響呢?
終端電阻過小造成信號(hào)幅值偏小,信號(hào)在采樣時(shí)無法辨別高低電平,導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂,有時(shí)可以通訊,但極不穩(wěn)定,如圖2。
圖2
終端電阻過大造成信號(hào)幅值偏大,驅(qū)動(dòng)力過大,信號(hào)出現(xiàn)過沖現(xiàn)象,信號(hào)下降沿過緩,下降沿時(shí)間過長,嚴(yán)重的情況直接導(dǎo)致總線錯(cuò)誤,如圖3。
圖3
在現(xiàn)場遇到以上情況,通過CANScope加上StressZ擴(kuò)展板并聯(lián)在被測總線上,首先進(jìn)行模擬電阻測試,找到與總線阻抗匹配的阻值,然后加在總線末端,信號(hào)正常,如圖4。
圖4
所以最后再次提醒大家CAN總線末端保證終端電阻一個(gè)都不能少的同時(shí)再檢測一下系統(tǒng)的波形,是不是也存在阻抗不匹配的情況了呢,根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整終端阻值。
那么如何高效的調(diào)整終端阻值呢?
致遠(yuǎn)電子的CANScope分析儀搭配StressZ 板,可以在物理層上進(jìn)行終端電阻匹配、CAN總線短路、斷路以及模擬總線長度等多種測試。
圖6 ZPS-CANFD
圖7 CANScope
圖8 CANStress配置界面
RHL 阻值設(shè)置完成后,單擊開啟紅色鍵或者進(jìn)入菜單點(diǎn)擊“模擬干擾”下面的開啟。之后返回 CAN 示波器,可通過查看 CAN 總線電平信號(hào)狀態(tài),判斷終端阻值是否匹配。
圖9 CAN波形界面
來源:ZLG致遠(yuǎn)電子
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