CAN(Controller Area Network,控制器局域网)总线是一种用于通信的串行通信总线。它最初是由德国公司Bosch于1986年提出来的,用于汽车中的数据传输。CAN总线最主要的特点是在不需要主机进行数据传输控制的情况下,多个节点之间可以直接实现数据交换。
CAN总线在物理层面的连接由两根导线组成,分别是CAN_H和CAN_L。在CAN总线中,地线也非常重要。在一般的电路中,如不特别说明,电信号的参考都是相对于电路的“地”电位水平而言。CAN总线中同样如此,而CAN总线的地线通常称为CAN地线。
CAN总线中的两根导线通常都是平衡式(即CAN_H和CAN_L的电位相等,但方向相反),CAN总线的通信是依靠CAN_H和CAN_L之间的差分信号实现的,CAN总线的操作要求CAN_H和CAN_L的电位水平要满足一定的电压差(通常为2.5V),因此CAN总线的可靠性和稳定性与CAN地线的质量和结构密不可分。
CAN总线中的地线连接方式并不是固定的,有以下两种情况:
(1)单节点连接:在连接CAN总线的单个设备中,通常使用设备本身的地线作为CAN地线。当其他节点(例如主控制器)也被连接到CAN总线时,它们通常也使用自己的地线作为CAN地线。在这种情况下,每个设备的地线都是独立的,不与其他设备相连。
(2)广泛连接:在连接到CAN总线的多个设备中,通常采用一个共用的地线。这种情况下,常常将CAN地线与所有设备的地线连接在一起,形成一个共同的电位参考。这种连接方式,虽然极大地降低了总线中电位差的不确定性,但它也带来了一些问题,例如:由于共用地线上的电压变化可能影响到其他设备。因此在设计CAN总线网络时,需要根据实际情况选择最适合的地线连接方式。
总之,CAN地线在CAN总线中起着重要的作用,它是保证CAN总线稳定、可靠工作的基础。要注意的是,连接方式、地线质量和结构等因素都会对CAN总线的可靠性和稳定性产生影响。尤其是在复杂的CAN总线网络中,合理的地线连接方式会降低总线的故障率,提高总线的实际效率,从而更好地为相关应用提供服务。