【25ND9000总线怎么退出】CANFD公交车分支为什么不能太长？

CANFD总线的应用越来越广泛，工程师们面对不同的工作条件，有着不同的网络拓扑结构。如果分支太长，数据传输错误问题将成为工程师最大的麻烦。本文介绍了主要总线拓扑方法和支路长度相关问题的解决方法。

四种常见拓扑类型

1、线性拓扑

图1线性拓扑

线性拓扑也称为总线拓扑。如图1所示，所有节点都连接到同一总线，总线上的所有节点都发送信息，其他节点可以正常接收。

2、星形拓扑结构。

图2星形拓扑

如图2所示，星形拓扑结构的特点是每个分支基本上长度相同。在完全相同的情况下，如果不使用集线器设备而调整终端电阻，则可以实现联网(R=N 60Ohm)。R:各支路的终端电阻；N:季度数)。如果每个分支线路长度不同，则必须使用集线器控制通信，以确保数据传输的可靠性。

3、树拓扑结构

图3树拓扑

树拓扑结构的特点是分支长，长度不同。如图3所示，由于各支线长度不同的阻抗匹配困难，经常使用集线器和中继器分叉。这些设备在每条路径上都有单独的CAN控制器，因此可以将每条线段形成单独的直线拓扑，从而简化构造。

4、环拓扑

图4环拓扑

环形拓扑将CAN总线的末端和末端连接起来，形成环形，使电缆在任何地方断开，并确保通信。如图4所示，由于是环形结构，因此可以在终端电阻匹配中使用分布式匹配方法来确认总体阻抗为60欧姆。

5、拓扑概要

图5拓扑摘要

如图5所示，这四种主要拓扑方法的摘要在选择网络布局时，考虑到不同拓扑方法的优缺点，可以快速选择。

树枝太长引起的问题

CAN总线的布线受现场环境、产品形状等因素的影响，在现场布线中，总线可能会出现分支过长或过度现象。一个系统的A、B(AB各为120电阻器)1条CAN线上挂着CDEF等节点。如果将c支线延长100米，F将全部关闭，并报告错误。

公交车支线过长，上升和下降会引起楼梯现象，楼梯正好在0.5V逻辑识别阈值附近时，容易出现位宽不平衡，因此接收节点可能会出错。(约翰f肯尼迪)。

图6阶段现象

如何确定支管长度

IOS 11898-2的分支长度规定，对于1米传输速率，在某些情况下可能无法进行非常短的分支，可以根据不同的传输速率相应地调整分支长度规范。根据传输速度，分支长度有多长？通过分析判断节点的信号质量，从不同的分支长度测量节点的信号质量，应该能找到合适的分支长度范围。

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图7 信号质量参数

如图7所示，评估节点信号质量需要测量节点CAN差分信号的最小电压幅值、最大电压幅值、信号幅值、波形上升沿时间、波形下降沿时间、信号时间等进行综合评分，具体参数指标在ISO 11898-2中有详细规定。

图8 信号质量柱状图

信号质量评估没有专业的工具显然是件麻烦的事情，想要快速评判节点的信号质量，可以使用CANScope的信号质量分析插件一键分析。分析插件通过分析每个CAN节点发出的波形，自动对其进行综合评分，然后通过柱状图来直观显示出每个CAN 帧ID 的信号质量（如图8所示），从而获得每一个节点的信号质量，定量评价节点的物理层质量。

分支与主干的长度原则

为了解决分支过长带来的问题，应根据不同波特率，制定最长分支距离的规范。 ISO11898-1/2中对高速CAN的分支长度规定值是1Mbps下最长0.3米。其他波特率的最长分支一般由应用厂商自定义。原则是： 分支长度总和+主干长度<总线传输极限长度（注意极限长度一般要*0.7使用）； 分支总和一般不超过总长度的30%。

图9 长度原则示意图

针对常用波特率，主干与分支长度规则如图10所示。

图10 常用波特率长度规则

解决方案

• 方案一

使用标准的“手牵手”的接口与布线规则，让分支长度最小，为了保证阻抗连续，收发器应靠近接口摆放，以减少分支残段的长度，收发器到接口距离控制在10cm以内。

图11 直线型拓扑解决方案

• 方案二

采用收发器前置、TTL分支的方法，彻底解决分支问题与节点扩展问题。

图12 收发器前置解决方案

• 方案三

采用CANBridge中继器，CANHub集线器等组网设备进行分支。这些设备每路都具备独立的CAN控制器，所以可以将每段形成独立的直线拓扑，方便施工。

图13 CAN网桥解决方案

ZPS-CANFD总线故障分析仪

以上是ZLG致远电子根据实际现场应用总结的解决方案，如何更好、更快的发现错误、定位错误，解决错误就需要使用ZLG致远电子ZPS-CANFD总线分析仪。新一代汽车电子架构覆盖了车载以太网、CANFD以及LIN总线，因此，我们需要不同的测试方法，来完成汽车和车载网络的设计、验证、调试、排查以及维护。如果可以在PC端通过ZPS-CANFD汽车电子测试平台获取汽车的CANFD网络以及LIN总线的数据进行测试分析，将大大降低汽车整体架构测试的周期，提高工程师研发及测试的效率，排查整车故障，对于问题进行全面系统的分析。 1、满足CAN FD、CAN、LIN多总线测试分析ZPS-CANFD完美匹合汽车电子平台开发，专注于智能网联汽车CANFD、CAN、LIN总线的测量及测试，可高效完成总线多层次的对比分析，从物理层模拟信号、数字逻辑信号、数据链路层、协议层、应用层剖析对比展示。

2、强大的软件眼图，清晰查找信号畸变基于总线信号特征深度定制的软件眼图，可直接观测信号畸变程度，评估CANFD总线幅值情况，进一步判断总线传输是否符合标准和存在风险。

3、支持信号质量分析，多维度评估节点信号特征ZPS-CANFD总线分析仪从幅值、扰动和斜率等多维度参数进行CANFD总线信号质量分析评估，可直观查看总线信号质量情况，规避信号传输失败风险。

4、总线故障模拟，快速定位故障ZPS-CANFD总线分析仪支持一键设置设备连接，可实现波特率、采样点、终端电阻的实时调节，ZPS-CANFD提供总线电阻/电容负载/断短路/线缆错误连接的调整，模拟应用环境总线受负载变化及连接异常影响下的通信情况。

5、鲁棒性测试ZPS-CANFD分析仪支持CANFD帧数据按位干扰能力，能最大限度模拟总线扰动情况，提供控制器层面上的一致性测试能力。是验证节点鲁棒性的最佳方案！

总结

目前ZLG致远电子首款CANFD总线分析测试产品已经正式发布，ZPS-CANFD作为第二代总线开发辅助工具，能够适用于CANFD、CAN、LIN总线的测量及测试仪器，可以为行业用户提供可靠的多总线测试分析平台。