CAN總線現場工程師的“萬金油”
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到現場解決CAN通訊問題，為了手到病除，致遠電子的工程師除了隨時攜帶CANScope分析儀和不同阻值的電阻外，CAN網橋也是必備“萬金油”，它不但可以延長通訊距離、增加通訊節點，而且可以隔離干擾、修正波特率、改善波形、濾除/改變錯誤數據
1．網橋簡介
can網橋是一種接收一側CAN消息發給另一CAN網絡，實現不同CAN網絡耦合的設備。在實際的工程應用中經常可以看到，但是一般只是作為延長通訊距離來使用。
圖1 CAN網橋
2．定位干擾原因
當總線有干擾時，有經驗的工程師能夠迅速定位，但是對于新手來說卻很麻煩。造成總線干擾的原因有很多，比如通過電磁輻射耦合到通訊電纜中、屏蔽線接地沒處理好、隔離了通訊沒有隔離電源等。通過下圖我們可以推導出，現場的干擾不是通過電磁輻射進來，整車的網絡也沒有干擾，基本可以斷定干擾就是電機驅動器的CAN通訊沒隔離好。
圖2 定位干擾原因
3．隔離干擾源
當網絡中出現很多的錯誤幀，大部分的原因是干擾造成的。受到干擾后CAN的波形如下圖所示，網橋的兩路CAN已經在內部做了隔離，所以利用網橋可以很好的隔離干擾源。
圖3 CAN總線干擾波形
圖4 隔離后的效果
4．救急通訊波形
有的時候為因為選擇不慎，使用一些不常見的收發器或者軟件設置不當，出現了通訊信號的占空比不一樣，如下圖所示。但是客戶急于要樣機測試，這時候可以利用網橋可以巧妙的避免這個問題。當然這個方法同樣適用于收發器硬件設計不當，各種測試不通過等問題。由于網橋的容忍度比較高，所以網橋可以避免因為一個節點影響到整個網絡。
圖5 通訊占空比異常
圖6 占空比調整過后的效果
5．CAN報文映射
由于CANopen、j1939、充電樁通訊協議以及其他的應用層協議比較復雜，數據幀定義種類繁多，在實際產品應用中難免會遇到一些詭異報文。這種報文往往會讓其他節點誤動作，這時候使用網橋的CAN報文映射功能，可以濾掉不想要的報文，而且還可以轉換報文。
圖7 報文映射
6．改善拓撲結構
當我們在觀察CAN總線波形的時候，有時候會發現下列波形，不難發現此時主抗不連續造成信號反射。造成這個原因一般是終端電阻的位置加的地方不對，而總線拓撲比較復雜，無法確定終端的位置，這個時候可以用網橋改善網絡拓撲，將網絡分成兩段較為簡單的兩段。
圖8 信號反射
圖9 加網橋過后的效果
