代码收藏家技术教程 2024-08-27

CAN与RS485半双工总线多设备挂载详解：星型与手拉手型接线法实践指南

“星型”接法？“手拉手型”接法？怎么接线才对？

在工业通信和自动化系统中，CAN总线和RS-485总线是两种常用的通信总线。多设备通信时，通常建议使用手拉手的接线方式，而不是星型接法。这主要是因为“手拉手”的接线方式能够更好地保证信号完整性和通信可靠性。

手拉手（Daisy Chain）接线方式是指将设备一个接一个串联起来，形成一个长链。最后一个设备的终端通常连接到第一个设备的终端上，形成一个闭环，但一般情况下CAN和RS-485不需要闭环，而是在链的两端安装终端电阻。

星型接线方式是指所有设备都连接到一个中心节点，形成放射状的连接。这种方式类似于以太网中的星型拓扑。

阻抗匹配和反射最小化：
CAN总线和RS-485总线都是使用差分信号传输数据的通信总线，具有特定的特性阻抗（通常为120欧姆）。在手拉手的拓扑结构中，链的两端连接终端电阻可以很好地匹配总线的特性阻抗，从而减少信号反射和干扰。如果使用星型接法，总线的阻抗会因为多条分支而不匹配，导致信号反射增强，影响通信质量。
线缆长度和信号延迟：
在星型拓扑中，每个设备到中心节点的电缆长度可能不同，导致不同信号路径的延迟不一致。而在手拉手拓扑中，所有设备都是在一条总线上，信号传播路径更一致，减少了信号延迟的不一致性，提升了通信的可靠性。
终端电阻的使用：
手拉手拓扑的两端安装终端电阻，可以有效地吸收信号末端的反射。而在星型拓扑中，很难确定在哪些节点应该安装终端电阻，因为每个设备都直接连接到中心节点，终端电阻的设置变得复杂且难以达到良好的阻抗匹配。
噪声和干扰的抑制：
差分信号本身具有较强的抗干扰能力，但星型拓扑中的多条分支会引入更多的噪声和干扰源，而手拉手拓扑的简单链路结构能够更好地抑制噪声和干扰，提高通信的稳定性。