工業(yè)4.0時代已經(jīng)到來,，基于自主優(yōu)先級仲裁和錯誤重發(fā)機制的CAN總線應用十分廣泛，相同的各種總線故障和問題也十分困擾工程師，其實最好的解決辦法就是產(chǎn)品前期設計要相對的嚴謹,，今天主要帶大家熟悉CAN總線的常用接口和布線規(guī)范,。
隨著CAN總線技術(shù)的應用愈發(fā)廣泛,，不僅涉及汽車電子和軌道交通,，還包括醫(yī)療器械、工業(yè)控制,、智能家居和機器人網(wǎng)絡互聯(lián)等,，當然我們的工程師也被各種奇葩的總線問題困擾，與其后期解決問題,，不如前期有效規(guī)避,。
一、常見的CAN總線標準接口
CAN總線接口已經(jīng)在CIA出版的標準CIA 303_1進行明確規(guī)定,，熟知接口定義有助于提高自身產(chǎn)品和其它設備兼容性,。
1.DB_9端子
圖 1 DB_9接口定義
圖1一般工業(yè)中最常用的9針D-Sub連接器，分公頭和母頭,，這里值得一提的是引腳6和9在標準中也是定義了功能的,，9定義為收發(fā)器/光耦合器的正極電源，但在工業(yè)領(lǐng)域常常會有所變化,，6和9也常用做CAN設備電源電壓的輸入引腳,，但這種技術(shù)局限性較大，因為通過引腳運輸?shù)降碾娏鞣浅Ｓ邢?，參考標準CIA 303_1,。
2.OPEN_5端子
圖 2 Open_5接口定義
圖2是Open_5形式的接口定義，如果OPEN_4端子的一般使用1-4pin或2-5pin,，如果Open_3端子的一般使用的2-4pin,，需根據(jù)實際情況選擇。
3.M12端子
圖 3 M12接口定義
圖3是M12形式的接口定義,，在這里可能沒有什么特別需要注意的點,，還有就是除了5pin的接口還有8pin、9pin,、10pin和12pin的接口,，具體的定義不在贅述，可參考標準CIA 303_1,。
二、CAN總線布線規(guī)范
如果你是一個CAN總線的入門小白,，下面的總線布線規(guī)范,，你可能得收藏起來,，在你組網(wǎng)布線的時候時不時拿出來看看，相信對你會非常有幫助,。
1.CAN總線布線形式
1)“手牽手”式連接
圖 4 “手牽手”式連接
手牽手布線是最基本的一種方式,，需要注意的是在布線的時候電阻和電抗分配必須合理，一般要求在首尾兩端各配一個120歐的終端電阻,，不可只接單端或不接,。
2)“T”型連接
圖 5 “T型”連接
“T型連接”的布線方式需要注意的是分支的長度，一般波特率在1M的情況下,，分支長度最好不要超過0.3m,如果需要增加分支長度,，可以降低通訊速率或者使用（CANbridge+）中繼器延長距離，一般情況分支布線的情況符合圖 5即可,。
圖 6 分支距離和波特率的關(guān)系
3)星型拓撲結(jié)構(gòu)
圖 7 星型拓撲結(jié)構(gòu)
對于星型拓撲結(jié)構(gòu)來說需要注意的是每個分支的終端電阻的匹配,，一般等距離分支終端電阻R=N(分支數(shù))*60即可，如果不等距,，需要根據(jù)實際情況進行匹配,，星型組網(wǎng)一般推薦使用（CANHUB-AS4）集線器，能夠有效隔離子網(wǎng)絡的干擾,，延長通訊距離,。
2.組網(wǎng)功能實現(xiàn)
選好組網(wǎng)的形式之后，那么我們就要考慮實際組網(wǎng)后的功能是否能夠滿足需求,，接下來我就通過一個案例來跟大家簡單分享一下,；
圖 8 組網(wǎng)示意圖
上面的案列比較簡單，中控室一般采用電腦控制,，但是電腦的接口一般是PCI/CPCI/USB接口居多,，需要使用相關(guān)的接口轉(zhuǎn)換卡引出，接著就是傳輸距離和傳輸速率關(guān)系,，一般遵循【傳輸距離（km）=（50000/波特率（byte））*0.8】,，僅作參考，應視具體情況而定,，如果你想要更長的傳輸距離和傳輸速率,，以下方案可提供參考：
1)增加中繼設備（Can Bridge+），一般傳輸距離增加一倍,；
2)使用CAN轉(zhuǎn)光纖設備（CANHub-AF2S2）,光纖抗干擾能力強,，傳輸距離一般是CAN傳輸距離的2倍；
3)使用CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)（CANET-XE-U）,，以太網(wǎng)傳輸速率一般都是10/100/1000M,，減少信號傳輸時間。
現(xiàn)在我們基本上解決組網(wǎng)形式和傳輸?shù)膯栴}，可能大家忽略了兩個問題,，一個是傳輸線纜的選擇,，到底是用多粗的線纜、是否屏蔽,、雙絞線還是平行線呢,？
3.總線組網(wǎng)線纜的選擇
圖 10 電纜選擇和終端電阻匹配
在這里不得不說，同我接觸的很多CAN總線的工程師,，都會忽略這個電纜選型和終端電阻匹配問題,，對于電纜選型很多工程師好像是對線纜的重視程度還不夠，一般選擇平行線纜帶屏蔽的線纜,，雖然帶屏蔽了,，但是CAN_H和CAN_L平行布線并不能很好的抑制共模干擾，導致總線傳輸總是偶發(fā)一些錯誤幀,，導致數(shù)據(jù)重發(fā),，占用總線資源和其它數(shù)據(jù)傳輸，造成關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸延遲,，對研發(fā)工程師造成了極大的困擾,，導致項目延遲；
其次就是終端電阻對總線的影響,，不能只記著120歐的終端電阻,，也應該根據(jù)不同長度和電纜的選擇合理配。