CAN 总线的常用拓扑
总线型结构
总线型拓扑如下图所示,是一种基于多点连接的拓扑结构,所有的设备连接到共同的传输介质上,总线上任意节点发送信息,其它节点都能收到。
优点:
(1)布线施工简单。
(2)总线阻抗匹配简单(总线两端各接入1个终端电阻)。
(3)接线操作简单方便。
缺点:
(1)如果节点数较多,总线线缆变长,影响总线速率。
(2)节点支线长度不能过长,一般不超过30cm。
行星结构
如图所示为星型拓扑结构,所有节点通过点对点的方式连接到中央节点,由中央节点向目的节点传送信息,中央节点执行集中式通信控制策略。
优点:
(1)控制简单。任一节点只需与中央节点连接,易于网络监控和管理。
(2)故障诊断和隔离容易。中央节点可以逐一对节点进行故障检测和定位,单个节点故障只会影响一个设备,不会影响全网络。
(3)方便服务。中央节点可以方便地对各个节点提供服务和网络配置。
缺点:
(1)需要耗费大量的电缆,安装、维护的工作量增大。
(2)中央节点负担重,一旦发生故障会影响整个网络。
树状结构
树状拓扑的特点是分支较长并且长度不同,如上图所示,可以看到由于各支线长度不同阻抗匹配困难,常使用集线器和中继器进行连接。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。
优点:
(1)布线施工方便。
(2)最大限度缩短布线距离。
缺点:
(1)网络拓扑复杂,施工人员无法进行阻抗匹配。
(2)要增加集线器或中继器进行网络拓扑分割。
环形结构
环形拓扑是将CAN总线首尾相接,形成环状,保证线缆的任意位置断开依然可以保证通讯,如上图所示。环形拓扑的终端电阻匹配采用分布式匹配方法,保证总体阻抗为60欧姆。
优点:
在线缆任意位置断开后,总线可以正常通讯。
缺点:
断线后,信号反射严重,无法用于高波特率和远距离场景。
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