隨著CAN總線的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,，工程師在面對(duì)各種不同工況下,，如何選擇合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞绞骄妥兂闪艘粋€(gè)讓人頭疼的問(wèn)題,。這里介紹主流的幾種總線拓?fù)浞绞?，可以幫您完成快速了解進(jìn)行選擇,。
一,、直線型拓?fù)?/p>
圖1 直線型拓?fù)?/p>
直線型拓?fù)湟步锌偩€型拓?fù)?，如圖1所示,，所有的節(jié)點(diǎn)都接到同一總線上,，總線上任意節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，其他節(jié)點(diǎn)都能正常接收,。
它的優(yōu)勢(shì)包括：
● 布線施工簡(jiǎn)單,；
● 阻抗匹配固定規(guī)則（首尾各1個(gè)120歐電阻匹配）；
● 接線操作簡(jiǎn)單方便,；
● 由于這些優(yōu)勢(shì),，在很多領(lǐng)域里都獲得了廣泛應(yīng)用，可以滿足大多數(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用要求,，但是隨著行業(yè)應(yīng)用的擴(kuò)展,，逐漸發(fā)現(xiàn)了總線型拓?fù)涞娜秉c(diǎn)，比如：
● 如果節(jié)點(diǎn)數(shù)較多,，總線線纜變長(zhǎng),，會(huì)影響總線傳輸,；
● 支線長(zhǎng)度不能過(guò)長(zhǎng)。
二,、星型拓?fù)?/p>
圖2 星型拓?fù)?/p>
如圖2所示,，我們可以看到星型拓?fù)涞奶攸c(diǎn)就是每個(gè)分支都基本等長(zhǎng)，在完全等長(zhǎng)情況下,，可不使用集線器設(shè)備,，調(diào)整終端電阻即可實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)（R=n×60歐姆；R:每個(gè)分支的終端電阻,；n:分支數(shù)量）,。如果各分支線路長(zhǎng)度不同，就需要使用集線器對(duì)通訊進(jìn)行控制,，保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸,。
這種拓?fù)浞绞降膬?yōu)點(diǎn)是：
● 在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展時(shí)較為方便,；
● 可以縮減總線應(yīng)用場(chǎng)景的使用面積,。
● 然而這種拓?fù)浞绞降娜秉c(diǎn)也很明顯，例如：
● 中央設(shè)備失敗會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓,；
● 分支不等長(zhǎng)時(shí)阻抗匹配復(fù)雜;
● 還需要增加集線器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞指?
三,、樹(shù)狀拓?fù)?/p>
圖3 樹(shù)狀拓?fù)?/p>
樹(shù)狀拓?fù)涞奶攸c(diǎn)是分支較長(zhǎng)并且長(zhǎng)度不同，如圖3所示,，可以看到由于各支線長(zhǎng)度不同阻抗匹配困難,，常使用集線器和中繼器進(jìn)行分支。這些設(shè)備每路都具備獨(dú)立的CAN控制器,，所以可以將每段形成獨(dú)立的直線拓?fù)?，方便施工?/p>
這種拓?fù)浞绞降膬?yōu)點(diǎn)是：
● 布線施工方便；
● 最大限度縮短布線距離,。
然而這種拓?fù)浞绞降娜秉c(diǎn)也很明顯,，例如：
● 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜，施工人員無(wú)法進(jìn)行阻抗匹配,；
● 須增加集線器或者中繼器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞指睢?/p>
圖4 樹(shù)狀拓?fù)鋺?yīng)用
如圖4所示,，就是一個(gè)樹(shù)狀拓?fù)涞膽?yīng)用模型，由于總體傳輸距離過(guò)長(zhǎng),，所以每隔五公里左右就要加一個(gè)中繼器,，保證信號(hào)的傳輸質(zhì)量，在各個(gè)子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)通過(guò)CANbridge連接,，子網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)CANbridge進(jìn)行收發(fā)與過(guò)濾,，這樣就完成了整體網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)。
四,、環(huán)形拓?fù)?/p>
圖5 環(huán)形拓?fù)?/p>
環(huán)形拓?fù)涫菍AN總線首尾相接,，形成環(huán)狀,，保證線纜任意位置斷開(kāi)，依然可以保證通訊,。如圖5所以,，可以看到由于是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所以在終端電阻匹配方面采用分布式匹配方法,，保證總體阻抗為60歐姆,。
公式：R=120Ω，Rct1=Rct10=300Ω,，Rct2~Rct9=5k
這種拓?fù)浞绞降膬?yōu)點(diǎn)是：在線纜任意位置斷開(kāi)后,，總線依然可以通訊。
缺點(diǎn)為：斷線后,，信號(hào)反射嚴(yán)重,，無(wú)法應(yīng)用于高波特率和遠(yuǎn)距離場(chǎng)合。
五,、總結(jié)
圖6 拓?fù)浞绞娇偨Y(jié)
如圖6所示是對(duì)于這四種主流的拓?fù)浞绞降目偨Y(jié),，在選擇網(wǎng)絡(luò)布局時(shí)，可以根據(jù)不同拓?fù)浞绞降膬?yōu)缺點(diǎn)來(lái)進(jìn)行取舍,，快速完成選擇,。