双绞线屏蔽双绞线

600－1000m <26mΩ/m
0.75 - 0.8 mm2 AWG18
终端电阻 最大位速率
124Ω /1%
1Mbit/s at 40m
127 Ω/1%
>500kbit/s at 100m
127 Ω/1%
>100kbit/s at 500m
127 Ω/1%
>50kbit/s at 1km
电缆选择的要素
电缆结构分析
单屏蔽层的CAN电缆剖析与连接
➢推荐的电缆类型
电缆适用类型
导线长度与波特率
➢波特率与长度的关系
基本公式： Max Bit Rate [Mbps] ×Max Bus Length[m]
≤ 60
双绞线的使用
双绞线采用抗干扰的差分信号传输方式； 使用非屏蔽双绞线作为物理层，只需要有2根线缆
Physical Signaling (PLS)
- Bit Encoding/Decoding - Bit Timing/Synchronization
Physical Medium Attachment (PMA)
- Driver/Receiver Characteristics
Medium Dependent Interface (MDI)
作为差分信号线（CANH、CANL)传输； 使用屏蔽双绞线作为物理层，除需要2根差分信号
线（CANH、CANL)的连接以外，还要注意在同一 网段中的屏蔽层（SHIELD）单点接地问题。
双绞线网络的注意事项
➢以下列表说明了组建CAN网络时应该遵守的规则
光纤的选择
石英光纤特点： 衰减小，技术比较成熟； 纤带宽大，抗电磁干扰； 易成缆特性； 芯径很细（小于10µm）； 连接成本较高。
2.5 V
空闲
3.5 V
置位
1.5 V
双绞线参数（ISO 11898-2）
❖ 最长的总线长度可达40m
@ 1 Mbps
其它的情况无定义
2.5 V
空闲
❖ 线路延迟 = 5 ns/m (名义 值)
❖ 规定了电气指标
而不是机械指标
❖ 可使用galvanic (光学) 绝
3.5 V
置位
1.5 V
电缆参数（ISO 11898-2）
物理介质必须支持“显性”和“隐性”状态，“显 性”状态支配“隐性”状态，例如在总线仲裁时。
双线结构总线必须使用终端电阻抑制信号反射，并 且采用差分信号传输减弱电磁干扰（EMI）的影响。
使用光学介质时，隐性电平通过状态“暗”表示， 显性电平通过状态“亮”表示；
同一段CAN-bus网络采用相同的传输介质。
包括PMA和MDI
必须与CAN的规格兼容
必须规定显性和隐性状态
Βιβλιοθήκη Baidu 显性位状态可以覆盖隐性状态
✓ 仲裁 ✓ 错误帧的产生
物理层特性符合ISO 11898标准
CAN-bus 传输介质
❖ 单线（汽车）
❖ 双绞线
R
❖ 屏蔽双绞线 CANH
V
❖ 同轴电缆
CANL
❖ 单模光纤
❖ 无线通信
传输介质（Bus Medium）
ISO 11898 电缆推荐参数 ：直流参数、特性阻抗
总线长度
直流电阻
电缆 导线截面积
0－40m
70mΩ/m
0.25-0.34 mm2 AWG23, AWG22
40－300m <60mΩ/m
0.34 - 0.6 mm2 AWG22, AWG20
300－600m <40mΩ/m
0.5 - 0.6 mm2 AWG20
双绞线特点
技术上容易实现、造价低廉； 理论上节点数无限制、对环境电磁辐射有一定抑制能
力； 随着频率的增长，双绞线线对的衰减迅速增高； 双绞线有所谓的近端串扰；
适合CAN-bus网络5Kbps～1Mbps的传输速率。
目前，采用双绞线的CAN总线分布式系统已 得到广泛应用，如汽车电子、电梯控制、电力系统、 远程传输等。
- Acceptance Filtering - Overload Notification - Recover Management
Medium Access Control (MAC)
- Data Encapsulation/Decapsulation - Frame Coding (stuffing/destuffing) - Error Detection/Signaling - Serialization/Deserialization
目录
❖ 物理层 ❖ CAN-bus传输介质 ❖ CAN-bus双绞线 ❖ CAN-bus光纤
OSI参考模型
Application Presentation
Session Transport Network Data Link Layer Physical Layer
物理层
Logical Link Control (LLC)
双绞线（ISO 11898-2）
CAN总线电平标称值
双绞线（ISO 11898-2）
CANH
2.5 V
3.5 V
CANL
1.5 V
Termination
Node 1
Node 2
Node n
R
R
双绞线参数（ISO 11898-2）
❖ 高速差分总线
双线平衡信号
❖有公共地
信号线结构
❖较短的残余
双绞线或平行线 非屏蔽或屏蔽 线缆阻抗 = 120 Ω 最高速度达 1 Mbps
线长:如果外部干扰比较弱，CAN-bus中的短线 （长度<0.3m）可以采用扁平电缆 ；
波特率 ：由于取决于传输线的延时，CAN-bus 总线的通讯距离可能会随着波特率减小而增加；
外界干扰：CAN总线可以采用带屏蔽层的双绞 线；
特征阻抗：所采用的传输线的特征阻抗约为120 欧姆；
有效电阻：所使用的电缆的电阻必须足够的小 以避免线路压降过大。
光纤的选择
塑料光纤特点： 成本与电缆相当； 芯径达（0.5~1mm)； 连接易于对准； 重量轻； 损耗将低到20dB/km。
光纤应用场合
多模光纤一般用于建筑物内或地理位置 相邻的环境中；
单模光纤是当前计算机网络中研究和应 用的重点；
- Connectors
物理层
Physical Signaling (PLS)
- Bit Encoding/Decoding
- Bit Timing/Synchronization 物理介质配置 (PMA)
- 收发器件特性
介质依存接口 (MDI)
- 连接器 - 线缆，光纤等
物理层
物理层并不由CAN规定