我的CAN系统的比特率越高,其最大线路长度就越短,这是为什么?

04 8月 2024 在 22:00
Ixxat
由于仲裁期间的信号电平要求,更高的比特率缩短了允许的线路长度。CAN网桥或网关可以对网络进行分段,以克服这些限制。

由于 CAN (FD) 使用的仲裁机制,最大总线长度受到限制,并且随着比特率的增加而减小。仲裁就是这个原因。参与者在他们之间弄清楚谁可以发送他们的信息。在此过程中,所有参与者必须有一个统一的信号电平。只有这样,他们才能有相同的依据来决定他们是否可以发送,或者如果仲裁失败,他们是否转为监听。 

CAN信号以近乎闪电般的速度在总线上传播。这听起来可能很快。但是,CAN可以以1 Mbps的比特率运行。 还必须考虑收发器和协议模块的延迟,并且由于边缘通常不干净,整个比特不能用于采样。如果考虑到这些情况,则会导致线长介于 60 到 1,000 米之间,具体取决于波特率。 

CAN bit rate and line length


对于超过 100 m 的线长,您可以使用比特率和线长作为经验法则指定最大乘积:

Bit rate and line length as a rule of thumb

除了纯电缆长度外,使用电气隔离总线接口还可以缩短总线长度,因为此类接口必须被视为具有 10 m 的电缆长度。 

如果超过最大长度,则必须使用CAN网桥或网关对总线进行分段。在这种情况下不能使用CAN中继器,因为它们直接传输总线信号,这意味着由中继器分隔的段必须算作主总线的一部分,以便进行信号传输。具有电流去耦功能的CAN中继器可将总线长度缩短30米。 

数据速率与线长之比如图所示:

 

虚线表示数据速率< 400 kBit/s 或线路长度> 100 m 的经验法则。绿色区域表示允许使用,不考虑其他电传播时间或其他限制性参数。 

总之,由于仲裁期间需要统一的信号电平,因此明显的是,较高的比特率会导致更短的允许线路长度。使用CAN网桥或网关对网络进行分段可用于克服这些限制。