Рекомендации по проектированию линии CAN

  1. Определения. CAN-шина — 2х проводной кабель с общим обратным проводом, к обоим концам которого подключены терминальные сопротивления, представляющие собой характеристическое сопротивление линии. Проводники кабеля могут быть параллельными, витыми и/или экранированными, это зависит от необходимой длины линии, скорости передачи данных. Желательно применение экранированной витой пары.
  2. Максимальная длина сегмента CAN — 1 км. Допускается использование мостов и повторителей (не пассивных трансиверов!) для увеличения дистанции между узлами (более 1 км.) или для обеспечения гальванической развязки
    Максимальная длина линии мало зависит от количества датчиков в сети, эта зависимость сказывается только при малых длинах, когда емкость линии сопоставима с входными емкостями приемников CAN. При больших длинах линии (>100 м) максимальная длина практически не зависит от количества блоков и даже увеличивается при увеличении количества датчиков.
    Максимальная длина линии сильно зависит от емкостных параметров кабеля и составляет около 50 м при погонной нагрузке 120 пФ/м и скорости 100 Кбит/с.
    Максимальная длина линии также зависит от погонного сопротивления кабеля, поэтому предпочтительнее выбирать кабели с большим сечением.
  3. Стабильная работа сети CAN возможна только при правильном согласовании (по волновому сопротивлению), правильном экранировании и правильной топологии линии. Физически топология сети CAN — шинная (см. рисунок ниже):

    Топология шины должна быть настолько компактной, насколько возможно для шинной структуры в порядке минимизации отражений.

  4. Кабельные отводы узлов шины должны быть насколько возможно короткими (если позволяет длина линии), особенно при высоких скоростях. Рекомендуется соединять абонентов сети согласно рисунку:
  5. Входы заземления GCAN (сигнальная земля, а не экран) всех абонентов должны быть соединены, за исключением случая с применением гальванической развязки, где заземляющие входы могут быть не соединены. Экран кабеля должен быть заземлен с одной стороны.
  6. Рекомендуемые значения параметров кабеля
    Длина шины Тип кабеля Кабель Терминальное
    сопротивление
    Скорость
    Погонное
    сопротивление
    Сечение
    м мОм/м мм2 Ω±1% Кбит/с
    0…40 AWG23
    AWG22
    70 0,25…0,34 124 1000 при 40 м
    40…300 AWG22
    AWG20
    <60 0,34…0,6 150…300 >500 при 100 м
    300…600 AWG20 <40 0,5…0,6 150…300 >100 при 500 м
    600…1000 AWG18 <26 0,75…0,8 150…300 >50 при 1 км

    (1) Рекомендуемые характеристики кабеля: 120 Ом импеданс и 5 нс/м задержка распространения.

  7. Для отводных кабелей рекомендуемое сечение от 0.25 до 0.34 мм2.
  8. Максимальные длины различных кабелей:
    Сечение провода, мм2 Максимальная длина, м (1) Максимальная длина, м (2)
    0,25 200 230
    0,5 360 420
    0,75 550 640

    (1) Запас устойчивости 20%;
    (2) Запас устойчивости 10%

  9. Согласно ISO 11898-2, кабели, применяемые в линиях CAN должны иметь волновое сопротивление 120 Ом, и задержку распространения сигнала около 5 нс/м. Погонное сопротивление проводов в кабеле должно быть не более 70 мОм/м. Общее допустимое сопротивление кабеля (т.е. длина кабеля на погонное сопротивление) должно быть не более 150 Ом.