CN115567338A - 一种can设备节点、can总线、终端匹配电阻及can总线网络 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种CAN设备节点、CAN总线、终端匹配电阻及CAN总线网络，属于控制器局域网CAN总线通信技术领域。主要包括：两个可复用总线接口，以及分别与一个所述可复用总线接口连接的两个规格相同的总线接口座子；两个所述总线接口座子用于若所述CAN设备节点为终端设备节点，则将所述两个可复用总线接口中的一个与所述CAN总线进行连接，另一个与终端匹配电阻进行连接；否则，将所述两个可复用总线接口分别与CAN总线进行连接。本申请能够便于直观地判断相应设备节点是否为终端设备节点，以及终端设备节点是否启用终端匹配电阻，并且便于根据需要灵活选择终端匹配电阻规格，方便施工，并以较低成本的保证CAN总线的通讯质量。

Description

一种CAN设备节点、CAN总线、终端匹配电阻及CAN总线网络

技术领域

本申请涉及控制器局域网CAN总线通信技术领域，尤其涉及一种CAN设备节点、CAN总线、终端匹配电阻及CAN总线网络。

背景技术

为了增强CAN总线通讯的可靠性，CAN总线网络的两个终端设备节点通常要加入终端匹配电阻。终端匹配电阻的大小由传输电缆的特性阻抗所决定，例如，双绞线的特性阻抗为120Ω，则总线上的两个端点也应配上120Ω终端电阻。另外在长距离通信中，终端电阻的阻值有时需要增大，才能保证通信的正常。为保证通信的正常，一般会在终端设备上焊上阻抗匹配的终端电阻或通过跳帽或拨码开关选择是否连接终端电阻。但此终端匹配电阻是固定的不可更改的，在长距离通信中，终端电阻的阻值需要增大时，终端设备就只能返厂重焊终端电阻了。若现场施工调试时再确定是否焊上终端电阻，此时又会给施工调试带来不便且后期设备更换时增添麻烦。

此外，传统的CAN设备节点的CAN接线端子与终端电阻的跳帽(或拨码开关)是两个独立的部件，且该跳帽(或拨码开关)的位置相对隐秘。这使得在实际项目使用过程中，实施人员或运维人员不能直观的判断出该设备是否为CAN总线的终端设备，即不能直观判断出该设备是否需要启用终端电阻，同时，也不能方便的看出终端匹配电阻是否在启用状态。这种设计方式使得在实施上难以保证CAN总线的通讯质量。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本申请主要提供一种CAN设备节点、CAN总线、终端匹配电阻及CAN总线网络，通过在CAN设备节点上设置两个可复用总线接口，使得能够直观地判断相应设备节点是否为终端设备节点，以及终端设备节点是否启用终端匹配电阻，并且便于根据需要灵活选择终端匹配电阻规格，方便施工，并以较低成本的保证CAN总线的通讯质量。

为了实现上述目的，本申请采用的一个技术方案是：提供一种CAN设备节点，其包括，两个可复用总线接口，以及分别与一个所述可复用总线接口连接的两个规格相同的总线接口座子；两个所述总线接口座子用于若所述CAN设备节点为终端设备节点，则将所述两个可复用总线接口中的一个与所述CAN总线进行连接，另一个与终端匹配电阻进行连接；否则，将所述两个可复用总线接口分别与CAN总线进行连接。

可选的，CAN总线接口座子固定设置在CAN设备节点的正面。

可选的，两个可复用总线接口中的第一可复用总线接口以及第二可复用总线接口分别包括：CAN_H线引脚，用于连接CAN总线的CAN_H线；CAN_L线引脚，用于连接CAN总线的CAN_L线；以及，至少一个预留引脚；第一可复用总线接口的CAN_H线引脚与第二可复用总线接口的CAN_H线引脚连接，第一可复用总线接口的CAN_L线引脚与第二可复用总线接口的AN_L线引脚连接。两个CAN总线接口座子中的第一CAN总线接口座子与第一可复用总线接口的CAN_H线引脚以及CAN_L线引脚连接；两个CAN总线接口座子中的第二CAN总线接口座子与第二可复用总线接口的CAN_H线引脚以及CAN_L线引脚连接。

本申请采用的另一个技术方案是：提供一种CAN总线，其包括与上述CAN总线接口座子相匹配的插头。

本申请采用的另一个技术方案是：提供一种终端匹配电阻，其包括上述CAN总线接口座子相匹配的插头。

可选的，上述终端匹配电阻包括多种电阻值规格，以备根据线路的实际特性阻抗进行选用。

本申请采用的另一个技术方案是：提供一种CAN总线网络，其包括多个CAN设备节点，每个所述CAN设备节点包括两个可复用总线接口，以及分别与一个所述可复用总线接口连接的两个规格相同的总线接口座子；两个所述总线接口座子用于若所述CAN设备节点为终端设备节点，则将所述两个可复用总线接口中的一个与所述CAN总线进行连接，另一个与终端匹配电阻进行连接；否则，将所述两个可复用总线接口分别与CAN总线进行连接；多段CAN总线，每段所述CAN总线包括两个与所述CAN总线接口座子相匹配的总线插头，所述两个与所述CAN总线接口座子相匹配的插头分别与两个所述CAN设备节点的两个所述两个可复用总线接口，通过相应所述CAN总线接口座子连接；以及，两个终端匹配电阻，每个所述终端匹配电阻包括一个与所述CAN总线接口座子相匹配的插头，所述一个与所述CAN总线接口座子相匹配的插头与所述多个CAN设备节点中的终端CAN设备节点的所述两个可复用总线接口中的空置可复用总线接口，通过相应所述CAN总线接口座子连接。

可选的，CAN总线接口座子固定设置在CAN设备节点的正面。

可选的，上述终端匹配电阻包括多种电阻值规格，以备根据线路的实际特性阻抗进行选用。

本申请的技术方案可以达到的有益效果是：所提供的一种CAN设备节点、CAN总线、终端匹配电阻及CAN总线网络，通过在CAN设备节点上设置两个可复用总线接口，使得能够直观地判断相应设备节点是否为终端设备节点，以及终端设备节点是否启用终端匹配电阻，并且便于根据需要灵活选择终端匹配电阻规格，方便施工，并以较低成本的保证CAN总线的通讯质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种CAN设备节点的一个具体实施例中可复用总线接口示意图；

图2是本申请一种CAN设备节点的一个具体实施例中可复用总线接口内部链接示意图；

图3是本申请一种终端匹配电阻的一个具体实施例中终端匹配电阻内部结构示意图；

图4是本申请一种CAN总线网络的一个具体实施例中CAN总线网络连接结构示意图；

图5是现有技术中CAN总线网络连接结构示意图；

图6是本申请一个具体实施例中CAN设备节点总线接口座子、终端匹配电阻插兜以及总线插头示意图；

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围做出更为清楚明确的界定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

相关术语解释：

CAN总线：CAN是Controller Area Network(控制器局域网络)的缩写(以下称为CAN)，是ISO国际标准化的串行通信协议，CAN总线由CAN_H和CAN_L两根线组成，一般采用双绞线，线上传输对称的差分电平信号。

CAN设备节点：即通过CAN收发器连接到CAN总线上，并按照CAN总线协议在CAN总线上收发报文，以实现数据的传输与接收的设备。

CAN收发器：主要是用来把设备节点连接到CAN总线上的，实现逻辑电平与CAN总线物理电平之间的转换，并起到隔离作用，防止因设备节点出现问题而导致CAN总线无法工作的情况出现。

终端电阻：即终端匹配电阻，高频信号传输时，信号波长相对传输线较短，信号在传输线终端会形成反射波，干扰原信号，在线缆终点处，增加与线缆阻抗相匹配的终端电阻(比如120欧)，不会出现阻抗突然变化的情况，即可有效避免信号的反射，保证通讯的正常进行。

现有技术中的终端匹配电阻是固定的不可更改的，在长距离通信中，终端电阻的阻值需要增大时，终端设备就只能返厂重焊终端电阻了。若现场施工调试时再确定是否焊上终端电阻，此时又会给施工调试带来不便且后期设备更换时增添麻烦。此外，传统的CAN设备节点的CAN接线端子与终端电阻的跳帽(或拨码开关)是两个独立的部件，且该跳帽(或拨码开关)的位置相对隐秘。这使得在实际项目使用过程中，实施人员或运维人员不能直观的判断出该设备是否为CAN总线的终端设备，即不能直观判断出该设备是否需要启用终端电阻，同时，也不能方便的看出终端匹配电阻是否在启用状态。这种设计方式使得在实施上难以保证CAN总线的通讯质量。

本申请提供的一种CAN设备节点、CAN总线、终端匹配电阻及CAN总线网络，能够直观地判断相应设备节点是否为终端设备节点，以及终端设备节点是否启用终端匹配电阻，并且便于根据需要灵活选择终端匹配电阻规格，方便施工，并以较低成本的保证CAN总线的通讯质量。

在本申请的一个具体实施方式中，一种CAN设备节点，两个可复用总线接口，以及分别与一个所述可复用总线接口连接的两个规格相同的总线接口座子；两个所述总线接口座子用于若所述CAN设备节点为终端设备节点，则将所述两个可复用总线接口中的一个与所述CAN总线进行连接，另一个与终端匹配电阻进行连接；否则，将所述两个可复用总线接口分别与CAN总线进行连接。

本申请CAN设备节点设置的两个可复用总线接口，能够使得非终端设备节点与终端设备节点能够以是否有一个空闲总线接口座子来进行区分，能方便地对终端设备节点进行判断；并且因为终端匹配电阻是通过总线接口座子连接在可复用总线接口上的，因此只需要检查终端设备节点上的总线接口座子是否连接终端匹配电阻，就能够直观地判断终端设备节点是否启用了终端匹配电阻。此外只要具有相匹配的插头，就可以在终端设备节点上的总线接口座子上进行电阻匹配，因此，终端匹配电阻可灵活选用，从而使得施工方便，从而能够以较低成本的保证CAN总线的通讯质量。

在本申请的一个可选具体实施例中，上述两个CAN总线接口座子均固定设置CAN设备节点的正面。这样就能够在实际项目使用过程中，实施人员或者运维人员可以方便直观地对相应CAN设备节点是否为CAN总线的终端设备节点，以及是否需要启用终端匹配电阻进行判断，从而提高工作效率。

在本申请的一个具体实施例中，两个可复用总线接口中的第一可复用总线接口以及第二可复用总线接口分别包括：CAN_H线引脚，用于连接CAN总线的CAN_H线；CAN_L线引脚，用于连接CAN总线的CAN_L线；以及，至少一个预留引脚；第一可复用总线接口的CAN_H线引脚与第二可复用总线接口的CAN_H线引脚连接，第一可复用总线接口的CAN_L线引脚与第二可复用总线接口的AN_L线引脚连接。两个CAN总线接口座子中的第一CAN总线接口座子与第一可复用总线接口的CAN_H线引脚以及CAN_L线引脚连接；两个CAN总线接口座子中的第二CAN总线接口座子与第二可复用总线接口的CAN_H线引脚以及CAN_L线引脚连接。

可选的，第一可复用总线接口以及第二可复用总线接口如图1所示，第一可复用总线接口以及第二可复用总线接口内部引脚之间的连接如图2所示。其中CAN_H线引脚以及CAN_L线引脚为预先定义的。

具体的，上述预留的引脚的数目可以根据需要进行确定，以便于进行CAN设备节点的其他作用功能连接。

本申请的另一个具体实施方式，提供一种CAN总线，该CAN总线包括与上述CAN总线接口座子相匹配的插头。

在本申请的可选具体实施例中，每根上述CAN总线的两端都设置有上述与CAN总线接口座子相匹配的插头，以便于将相应的CAN设备节点以串联的方式接入CAN总线网络，使得非终端的CAN设备节点的两个可复用总线接口都与CAN总线连接。

本申请的另一个具体实施方式，提供一种终端匹配电阻，该终端匹配电阻包括上述CAN总线接口座子相匹配的插头。

在本申请的可选具体实施例中，每个上述终端匹配电阻上设置有一个上述与CAN总线接口座子相匹配的插头，便于根据实际线路的特性阻抗灵活调整终端匹配电阻的阻抗，提高CAN总线的通讯质量。

在本申请的可选具体实施例中，上述终端匹配电阻包括多种电阻值规格，例如，120Ω，180Ω，200Ω。以备根据线路的实际特性阻抗进行选用，这样就能够避免线路实际阻抗发生变化时，需要进行返厂重焊终端电阻，只需要在不同的阻抗规格中进行选用就可以了，从而有效避免阻抗突然变化的情况，避免可信号的反射，保证通讯的正常进行。

在本申请的可选具体实施例中，终端匹配电阻的内部结构如图3所示，其中的悬空引脚用于进行终端匹配电阻其他作用功能的连接。

本申请的另一个具体实施方式，提供一种CAN总线网络，其包括多个CAN设备节点，每个所述CAN设备节点包括两个可复用总线接口，以及分别与一个所述可复用总线接口连接的两个规格相同的总线接口座子；两个所述总线接口座子用于若所述CAN设备节点为终端设备节点，则将所述两个可复用总线接口中的一个与所述CAN总线进行连接，另一个与终端匹配电阻进行连接；否则，将所述两个可复用总线接口分别与CAN总线进行连接；多段CAN总线，每段所述CAN总线包括两个与所述CAN总线接口座子相匹配的总线插头，所述两个与所述CAN总线接口座子相匹配的插头分别与两个所述CAN设备节点的两个所述两个可复用总线接口，通过相应所述CAN总线接口座子连接；以及，两个终端匹配电阻，每个所述终端匹配电阻包括一个与所述CAN总线接口座子相匹配的插头，所述一个与所述CAN总线接口座子相匹配的插头与所述多个CAN设备节点中的终端CAN设备节点的所述两个可复用总线接口中的空置可复用总线接口，通过相应所述CAN总线接口座子连接。

这样能够直观地判断相应设备节点是否为终端设备节点，以及终端设备节点是否启用终端匹配电阻，并且便于根据需要灵活选择终端匹配电阻规格，方便施工，并以较低成本的保证CAN总线的通讯质量。

在本申请的可选具体实施例中，CAN总线接口座子固定设置在CAN设备节点的正面。

具体的，本申请CAN总线网络可以如图4所示，每个CAN设备节点都有两个CAN总线接口，对于处于总线首尾端的CAN设备节点，在完成通过连接线的连接的组网，必然会出现一个CAN总线接口空闲，而处于中间位置的CAN设备节点，两个CAN总线接口都会被连接线插头占用，实施人员或运维人员在实施或者运维的时候，通过检查总线接口座子是否剩余一个可复用总线接口就可以判断出这个设备节点是否为CAN总线端头的设备，就能够较为直观地对相应CAN设备节点是否为终端设备节点，是否需要启用匹配电阻进行判断。

区别与现有技术中的CAN总线网络，如图5所示，CAN设备节点都是一个总线接口，在项目实际使用过程中一般是部署一条总线，然后在把各个CAN设备节点T接到总线上，类似与485总线的手拉手接线方式，仅仅检查总线接口是不能判断出相应CAN设备节点是否为终端设备节点以及是否需要启用终端匹配电阻的。

可选的，上述终端匹配电阻包括多种电阻值规格，以备根据线路的实际特性阻抗进行选用。这样就能够便于根据实际线路的特性阻抗灵活调整终端匹配电阻的阻抗，提高CAN总线的通讯质量。

在本申请的一个可选实例中，上述CAN设备节点总线接口座子，以及与CAN设备节点总线接口座子相匹配的CAN总线上的插头和终端匹配电阻的插头如图6所示。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种CAN设备节点，其特征在于，包括：

两个可复用总线接口，以及分别与一个所述可复用总线接口连接的两个规格相同的总线接口座子；

两个所述总线接口座子用于若所述CAN设备节点为终端设备节点，则将所述两个可复用总线接口中的一个与所述CAN总线进行连接，另一个与终端匹配电阻进行连接；否则，将所述两个可复用总线接口分别与CAN总线进行连接。

2.根据权利要求1所述的CAN设备节点，其特征在于，所述CAN总线接口座子固定设置在所述CAN设备节点的正面。

3.根据权利要求1所述的CAN设备节点，其特征在于，所述两个可复用总线接口中的第一可复用总线接口以及第二可复用总线接口分别包括：

CAN_H线引脚，用于连接所述CAN总线的CAN_H线；

CAN_L线引脚，用于连接所述CAN总线的CAN_L线；以及

至少一个预留引脚；

所述第一可复用总线接口的所述CAN_H线引脚与所述第二可复用总线接口的所述CAN_H线引脚连接，所述第一可复用总线接口的所述CAN_L线引脚与所述第二可复用总线接口的AN_L线引脚连接。

所述两个CAN总线接口座子中的第一CAN总线接口座子与所述第一可复用总线接口的所述CAN_H线引脚以及所述CAN_L线引脚连接；所述两个CAN总线接口座子中的第二CAN总线接口座子与所述第二可复用总线接口的所述CAN_H线引脚以及所述CAN_L线引脚连接。

4.一种CAN总线，其特征在于，包括与权利要求2中所述CAN总线接口座子相匹配的插头。

5.一种终端匹配电阻，其特征在于，包括与权利要求2中所述CAN总线接口座子相匹配的插头。

6.根据权利要求5所述的终端匹配电阻，其特征在于，所述终端匹配电阻包括多种电阻值规格，以备根据线路的实际特性阻抗进行选用。

7.一种CAN总线网络，其特征在于，

多个CAN设备节点，每个所述CAN设备节点包括两个可复用总线接口，以及分别与一个所述可复用总线接口连接的两个规格相同的总线接口座子；两个所述总线接口座子用于若所述CAN设备节点为终端设备节点，则将所述两个可复用总线接口中的一个与所述CAN总线进行连接，另一个与终端匹配电阻进行连接；否则，将所述两个可复用总线接口分别与CAN总线进行连接；

多段CAN总线，每段所述CAN总线包括两个与所述CAN总线接口座子相匹配的总线插头，所述两个与所述CAN总线接口座子相匹配的插头分别与两个所述CAN设备节点的两个所述两个可复用总线接口，通过相应所述CAN总线接口座子连接；以及

两个终端匹配电阻，每个所述终端匹配电阻包括一个与所述CAN总线接口座子相匹配的插头，所述一个与所述CAN总线接口座子相匹配的插头与所述多个CAN设备节点中的终端CAN设备节点的所述两个可复用总线接口中的空置可复用总线接口，通过相应所述CAN总线接口座子连接。

8.根据权利要求7所述的CAN总线网络，其特征在于，所述CAN总线接口座子固定设置在所述CAN设备节点的正面。

9.根据权利要求7所述的CAN总线网络，其特征在于，所述终端匹配电阻包括多种电阻值规格，以备根据线路的实际特性阻抗进行选用。

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