高速CAN总线物理层对于线束的要求

3、报文格式

CAN支持两种不同的报文格式，分别在CAN2.0A和CAN2.0B中定义，CAN2.0A的标识符有11位，而CAN2.0B的标识符有29位，两者数据帧格式相同，由帧起始、仲裁域、控制域、数据域、CRC、ACK域，以及帧结束组成。

4、总线传输

①总线逻辑状态及编码

CAN总线有两种逻辑状态，即显性和隐性，显性代表二进制位“0”，隐形代表二进制位“1”，收到总线消息后，CAN收发器将信号电平转换成逻辑状态，即CAN_H电平与CAN_L电平相减，得到一个差值电平，各种干扰（如电火系统）在两根导线上的作用相同，相减后得到差值电平可过滤这种共模干扰。

高速CAN在传输隐性状态位时，CAN_H /CAN_L的电平都是2.5V，在传输显性位时，CAN_H上的电平时3.5V，CAN_L上的电平是1.5V。

低速CAN在传输隐性状态位时，CAN_H上的电平时0V，CAN_L上的电平时5V，在传输显性状态位时，CAN_H上的电平时3.6V，CAN_L上的电平是1.4V。

②终端反射消除

开放式的总线在传输电子信号时，会产生终端反射而干扰通信，为了消除终端反射，在总线两端分别加上一个120欧姆的终端电阻。

5、CAN对于线束的要求

①特性阻抗的概念

高速CAN总线的波特率500Kbit/S，在高频下，信号以电磁波的形式传播过电缆，而描述在高频情况下，导线对于电磁波的电阻系统及特性阻抗。

电缆的特性阻抗是电缆中传送的电场强度和磁场强度之比（V/m）/（A/m）=欧姆，特性阻抗的计算公式如下：

R=该导体材质（在直流情况下）单位长度的电阻率，欧姆，
G=绝缘层的导电系数，欧姆
J=虚数，+90度相位角
Л=3.1416
L=单位长度电缆的电感量
C=单位长度电缆的电容量
在高频下，公式中f的两项变得很大，这时R和G可以被忽略，公式简化为：

所以在f足够高的情况下，特性阻抗和频率没有关系，特性阻抗等于电感量/电容量的平方根，及感抗、容抗乘积的平方根。

②特性阻抗的测量方法

电缆的特性阻抗描述了电缆在高频下的工作特性，万用是用直流电流来测量电阻，所以不能用万用表来测量电缆的阻抗，可通过专业设备测量一段电缆在远端开路的情况下的阻抗Zoc，再测量在远端短路情况下的阻抗Zsc，再用两者乘积的开放即为导线的特性阻抗。

③阻抗匹配

如果源输出阻抗，电缆的特性阻抗以及负载输入阻抗之间不匹配，就存在反射，这些反射波碰撞到信号发生器（源）的时候，它们再次发射和正在发射的正常信号混合，很难区分哪些是原始信号，那些是再次反射波，所以对于高速CAN总线，要求线缆的特性阻抗为120欧姆。

④双绞线之间的电容

为了保证信号传输的完整性，CAN双绞线必须满足导线和导线之间的电容的要求，测试方法如下：

为了保证信号传输的实时性，信号在电缆上的传输时间必须满足要求，信号延时的测量方法依据EIA-364-103。

下面是某公司对于高速CAN总线对线缆的参数要求。

总结

除了上述的要求，高速CAN对于线束的要求还有，导线的绝缘层，双绞线的绞距，pin在插件中的位置，路由的要求（避开天线同轴电缆及容易受影响的信号线，同时避开大电流线）等，CAN线在设计的时候，更多是从信号传输理论的角度来考虑，区别于其他供电线及地线。同轴电缆的设计也遵信这样的设计思路，有机会就同轴电缆写一下自己的想法。