在CAN-bus電路設計中，理論上收發(fā)器支持節(jié)點數(shù)最多可做到110個，但實際應用中往往達不到這個數(shù)量。這里我們談談如何通過合理的CAN-bus總線設計，保證CAN網(wǎng)絡中的通訊的可靠性和節(jié)點數(shù)量。
　　1.影響CAN總線節(jié)點數(shù)的因素
　　影響總線節(jié)點數(shù)的因素有多種，本文我們從滿足接收節(jié)點的差分電壓幅值方面來討論，只有滿足了這個前提條件，我們才能考慮總線的其他因素如寄生電容、寄生電感對信號的影響。
　　1）發(fā)送節(jié)點的CAN接口負載
　　為何考慮CAN接口負載？
　　CAN接口負載即為CANH、CANL之間的有效電阻值大小，該電阻會影響發(fā)送節(jié)點輸出的差分電壓的幅值，組網(wǎng)后網(wǎng)絡中各個節(jié)點的負載電阻 RL接近，如圖 1我們測試了CTM1051M小體積CAN隔離模塊在不同負載下的輸出差分電壓幅值。
　　
　　圖 1 不同負載下的差分電壓
　　在負載電阻由45Ω不斷增大到66Ω時，節(jié)點的輸出差分電壓也隨著由1.84V增大到2.16V，兩者近似線性關系。為了使發(fā)送節(jié)點的輸出差分電壓不至于過低，實際組網(wǎng)時負載電阻應在圖 1測試的范圍內波動。我們分析RL的組成有3個：終端電阻、總線節(jié)點的差分輸入電阻、總線本身的有效電阻。
　　終端電阻：總線兩端均需要增加終端電阻，當總線距離長時，總線有效電阻大，損耗大，可以適當增加終端電阻值以減小總線有效電阻的損耗，如150Ω~300Ω。
　　差分輸入電阻：ISO 11898中規(guī)定的收發(fā)器差分輸入電阻范圍為10kΩ~100kΩ之間，CTM1051M系列收發(fā)器的差分輸入電阻為19kΩ~52kΩ，其典型值為30 kΩ，如果我們以最多節(jié)點組網(wǎng)，按典型值考慮，則整個總線的差分輸入電阻會達到30 kΩ/110=273Ω，與終端電阻并聯(lián)時會顯著增加節(jié)點的負載。
　　總線有效電阻：使用較小截面積的雙絞線，其有效電阻達到幾十歐姆，長距離通信，總線對差分信號的影響會很大，如常用的RVS非屏蔽雙絞線的電阻從8.0Ω/km到39.0Ω/km不等。嚴重時會使接收點的電平達不到識別范圍。
　　差分電壓除負載電阻的影響外，還會受到供電電壓的影響，如圖 2我們測試了CTM1051M模塊在不同電壓，不同負載下的差分電壓幅值，可以看到電源電壓升高0.5V，差分電壓幅值會升高約0.3V。
　　
　　圖 2 不同供電電壓下的差分電壓
　　2）接收節(jié)點的識別電平
　　接收節(jié)點有一定的電平識別范圍，CTM1051M的CAN接口典型參數(shù)如表 1所示。節(jié)點輸入顯性電平應大于0.9V。ISO 11898中，總線上的任意點的最小電平應大于1.2V，組網(wǎng)時我們應使差分電壓大于此值。