附錄b推薦的電纜終端制造過程-read

1、1范圍22參考22.1應(yīng)用出版物22.1.122.1.232.1.3軍用出版物32.2相關(guān)出版物32.2.133網(wǎng)絡(luò)物理層描述33.1物理層33.2物理介質(zhì)43.3差動電壓43.4總線電平43.5仲裁期間的總線電平43.6一般模式總線電壓范圍43.7總線終端43.8內(nèi)部電阻53.9差動內(nèi)部電阻53.10內(nèi)部電容53.11差動內(nèi)部電容53.12位時間53.13內(nèi)部延遲時間63.14CAN位時序請求64功能性描述85電氣特性95.1子數(shù)據(jù)95.1.1電子控制單元95.1.2總線電壓操作的105.1.3靜電放電器（ESD）115.1.4物理層示例電路115.2物理媒介參數(shù)115.2.1總線125.2

2、.2布局125.2.3終端電阻125.2.4屏蔽終端125.3連結(jié)器規(guī)定135.3.1連接器電子性能要求135.3.2連接器機械性要求146舒適性測試156.1ECU的隱性輸出在圖11中隱性輸出電壓可以測量。156.2VCAN-H和VCAN-l的內(nèi)部電阻內(nèi)部電阻，Rin 在圖12所示VCAN-H和VCAN-l能被測量。156.3內(nèi)部不同電阻在圖13所示，內(nèi)部不同電阻能被測量156.4ECU的隱性輸入的閥限166.5ECU的顯性輸出166.6ECU的顯性輸出閥限166.7內(nèi)部延遲時間167總線錯誤的討論177.1網(wǎng)絡(luò)連接失敗177.2接點能量或地丟失177.3斷開遮蔽177.4開放和短錯誤178

3、注意188.1旁注18附錄A 物理層電路范例19A.1 物理層 例119A.2 物理層 例219A.3 物理層 例319附錄B 推薦的電纜終端制造過程20B.1 推薦的電纜終端制造過程20附錄C 推薦的電纜接合工序20C.1 推薦的電纜接合工序20附錄D 推薦的電纜修復(fù)工序21D.1 推薦的電纜修復(fù)工序211 范圍這些SAE推薦規(guī)程是用于公路或越野上的輕/重載汽車，也適用于正確的固定用法，使用汽車導(dǎo)出元件（如：發(fā)電機安裝）。汽車并不僅限于公路卡車，越野卡車，建筑設(shè)備，農(nóng)業(yè)設(shè)備和其他設(shè)備。本文檔的目的是提供一個用于電子系統(tǒng)的開放式互連系統(tǒng)。本文檔定義了標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，以允許電子裝置間相互通信。2 參考

4、有關(guān)推薦規(guī)程的一般信息可以在SAE J1939中找到。2.1 應(yīng)用出版物下列出版物內(nèi)容包含了一部分?jǐn)U展特別規(guī)定的規(guī)程。除非特別說明，所發(fā)布SAE出版物是最新版本。2.1.1SAE出版物可在SAE，400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096-0001獲得。SAE J1939/13汽車元件電磁適應(yīng)性測量過程13部分抗靜電干擾SAE L1128低壓基礎(chǔ)電線SAE J1939（草案）汽車網(wǎng)絡(luò)串行控制通信的推薦規(guī)程2.1.2ISO出版物可從ANSI,11 WEST 42 nd STREET,NEW YORK,NY 10036-8002獲得。ISO 6722公

5、路汽車無屏蔽低壓電線2.1.3 軍用出版物可從DODSSP, Subscription Service Desk, Building 4D, 700 Robins Avenue, Philadelphia, PA 19111-5094獲得。MIL-C-85485電纜，電動，過濾線2.2 相關(guān)出版物下列出版物只提供信息參考，而非本文檔必要組成部分。2.2.1ISO出版物可從ANSI,11 WEST 42 nd STREET,NEW YORK,NY 10036-8002獲得。ISO 6722公路汽車數(shù)字信息交換高速通信的控制器局域網(wǎng)（CAN）3 網(wǎng)絡(luò)物理層描述3.1 物理層物理層實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中電控單元

6、（ECU）的電子連接。ECUs數(shù)目限制于總線的負(fù)載承受能力。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程中電學(xué)參數(shù)定義，在特定網(wǎng)段上ECUs的最大數(shù)目定為30。3.2 物理介質(zhì) 本文檔定義了物理介質(zhì)中屏蔽雙絞線。此雙絞線特定阻抗為120，電流對稱驅(qū)動。兩條線分別命名為CAN_H和CAN_L。相應(yīng)ECUs的管腳線名稱由CAN_H和CAN_L分別定義。屏蔽終端的第三方連接由CAN_SHLD定義。3.3 差動電壓 CAN_H和CAN_L的相對于每個單獨ECU地的電壓由VCAN_H和VCAN_L 。VCAN_H和VCAN_L 間的差動電壓由等式1定義：Vdiff = VCAN_H VCAN_L（等式1）3.4 總線電平 總線總處于兩

7、種邏輯狀態(tài)即隱性和顯性的其中之一。VCAN_H和VCAN_L與中值電壓相關(guān)。在終端總線上，Vdiff接近于零 顯性狀態(tài)由大于最小極限的差動電壓表示。顯性狀態(tài)覆蓋隱性狀態(tài)并在顯性位中傳輸。3.5 仲裁期間的總線電平在給定的位時間里，總線上顯性位和隱性位的沖突仲裁結(jié)果是顯性位。圖1物理位表示法3.6 一般模式總線電壓范圍 一般模式總線電壓范圍由CAN_H和CAN_L的邊界電壓值定義。在連接在總線上的所有ECU正常運行的前提下，CAN_H和CAN_L的電壓值由單獨各個ECU的地測得。3.7 總線終端 總線在各個末端上有阻值為RL的電阻。RL不應(yīng)該放置在ECU重，因為如果其中一個ECU斷線，總線將失去

8、終端（見圖2）。（亦可見電阻特性5.2.3）3.8 內(nèi)部電阻 ECU的內(nèi)部阻抗RL定義為CAN_H（或CAN_L）和地之間的電阻值。這必須是隱性位狀態(tài)，ECU和總線斷開（見圖3）。3.9 差動內(nèi)部電阻 ECU的差動內(nèi)部電阻Rdiff定義為CAN_H和CAN_L間的電阻值。這必須是隱性位狀態(tài)，ECU和總線斷開（見圖4）。3.10 內(nèi)部電容 ECU的內(nèi)部電容Cin定義為CAN_H（或CAN_L）和地之間的電容值。這必須是隱性位狀態(tài)，ECU和總線斷開（見圖3）。3.11 差動內(nèi)部電容 ECU的差動內(nèi)部電容Cdiff定義為CAN_H和CAN_L間的電容值。這必須是隱性位狀態(tài)，ECU和總線斷開（見圖4）

9、。3.12 位時間 位時間tB由一位的持續(xù)時間定義（見圖5）。在位時間內(nèi)執(zhí)行的總線管理功能，如ECU同步，網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲補償和采樣點定位，由CAN協(xié)議IC（集成電路）的可編程位時序邏輯定義。本文檔的位時間是4s,相對應(yīng)于250Kbit/s。 位段不同名稱由CAN協(xié)議ICs供應(yīng)商使用，兩個位段可以定義為同一名稱。圖2物理層功能圖3處于隱性狀態(tài)的ECU內(nèi)部電容和電阻的圖解圖4處于隱性狀態(tài)的ECU差動內(nèi)部電容和電阻的圖解圖5位劃分a. SYNC SEG位時間中的這部分是用來同步總線上的不同ECUs。邊緣在此位段中。b. PROP SEG位時間中的這部分是用來補償網(wǎng)絡(luò)中物理延遲時間。延遲時間是由于總線傳

10、播時間和ECUs內(nèi)部延遲時間造成的。c. PHASE SEG1和PHASE SEG2這些相緩沖段用來補償相錯誤。它能夠由重同步?jīng)Q定增長或縮短。d. 采樣點采樣點是指讀取并翻譯總線上各位值的時刻。它位于PHASE_SEG1的尾部。3.13 內(nèi)部延遲時間 ECU的內(nèi)部延遲時間tECU定義為相對于協(xié)議IC的位時序邏輯單元，在傳輸和接受中全部異步延遲的總和。詳細(xì)細(xì)節(jié)見圖6。a. 同步 硬同步和重同步是同步的兩種形式。它們遵循以下規(guī)則：1. 在一個位時間內(nèi)只允許一個同步。2. 只有前采樣點（原先總線讀數(shù)）測得的值與邊緣后總線的立即讀數(shù)不同時，才在同步中使用邊緣的概念。3. 在上述的邊緣中使用硬同步，只要

11、是“隱性”到“顯性”的邊緣轉(zhuǎn)化。4. 遵循規(guī)則1和2的所有其他“隱性”到“顯性”的邊緣轉(zhuǎn)化可在重同步中使用。但有例外，如果在同步中只有“隱性”到“顯性”的邊緣轉(zhuǎn)化，傳送者將不可能實現(xiàn)在“隱性”到“顯性”邊緣轉(zhuǎn)化中帶有正極期錯誤的重同步。 b. 同步跳躍寬度（SJW）同步的結(jié)果可能是PHASE_SEG1變長而PHASE_SEG縮短。相位段增長或縮短的數(shù)目有同步跳躍寬度給定的上限。同步跳躍寬度小等于PHASE_SEG1。 備注：1) 輸入輸出ECU延遲的總和包括ECU相對于位時序邏輯而言與總線斷開。這些都是很重要的。這個ECU重要的參數(shù)見3.12 t_ECU = t_Output + t_Inpu

12、t Where_=ECU(A,B)2) 正確的仲裁要滿足以下條件： tAECU + tBECU + 2*tBusline=tPROP_SEG +( tPROP_SEG1-tSJW) SYNC_SEG并不重要，因為該段可能在多種模式轉(zhuǎn)換的相移位中丟失。 tSJW是PHASE_SEG1的一部分，用來補償相錯誤。它是從可用時間上減去的，因為峰值可能導(dǎo)致tSJW的相移位。這意味著關(guān)于ECU A同步的先導(dǎo)傳輸位時序邏輯應(yīng)當(dāng)知曉在采樣點處總線上位n的電平。t_ECU的范圍主要取決于位速率，總線長度和可能地位時間長度，如仲裁條件所示。3) 此協(xié)議ICs可接受的晶振公差和潛在的失步取決于PHASE_SEG1和

13、2。圖6仲裁期間ECU A和B的位時序邏輯關(guān)系3.14 CAN位時序請求 我們有必要保證不同供應(yīng)商的元件能夠組成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)。若沒有任何位時序限制，不同裝置則不能正確接受和解釋有效信息。在特定網(wǎng)絡(luò)條件下，特定裝置可能可以對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行非法訪問。另外，這使網(wǎng)絡(luò)管理（系統(tǒng)診斷）變得異常困難。CAN芯片供應(yīng)商也推薦特定網(wǎng)絡(luò)上的所有裝置應(yīng)能用相同的位時間值編程。所有CAN ICs將位時間分割為更小的時間片斷tq（time quantum）。對于大多數(shù)，CAN ICs，1tq=250ns（16Mhz時鐘）（由振蕩器頻率和波特率預(yù)定標(biāo)器決定）。因此，需要定義位時間注冊特定值，以保證網(wǎng)絡(luò)運行穩(wěn)定，所有節(jié)點能夠達(dá)到

14、傳播延遲和時鐘誤差的最佳折衷點。注意，不同CAN裝置制造商對位段定義會存在差異。我們推薦：被選中的tq允許采樣點（見圖5）放在某個位時間靠近但不超過7/8處的位置（0.8754s=3.5s）。這使傳播延遲和時鐘誤差達(dá)到最佳折衷。我們推薦下列值給在標(biāo)準(zhǔn)時鐘頻率下運轉(zhuǎn)的典型控制器ICs。對于其他頻率，選擇不同的值，以保證采樣點盡可能靠近但不超過最佳時間。16MHZ采樣點=0.875tbtq=250ns（16tq/bit）tsync=250ns（1tq）TSEG1=3.25s（13tq）TSEG2=500ns（2tq）20MHZ采樣點=0.85tbtq=200ns（20tq/bit）tsync=20

15、0ns（1tq）TSEG1=3.2s（16tq）TSEG2=300ns（3tq）SJW=1tq（SJW是TSEG1和 TSEG2的一部分）總位時間= TSEG1+ TSEG2+Tsyncseg=13+2+1=16tq=4sPROP_SEG+PHASE_SEG1=TSEG1PHASE_SEG2=TSEG2SYNC_SEG2=SYNC_SEG位時間注冊值的選擇通常要求所有節(jié)點使用晶振振蕩器，以保證能達(dá)到表1中給定的時鐘誤差。表1 一個與總線斷開的ECU的交流參數(shù)參數(shù)符號最小值額定值最大值單位條件位時間tB3.9984.0004.002微秒250K位秒內(nèi)部延遲時間tECU0.00.9微秒內(nèi)部電容值C

16、in050100皮法相對于地是電容高壓與低壓為250K位秒內(nèi)部電容差示值Coff02550皮法可用時間tavail2.5微秒40米的總線長度信號上升、下降時間tR,tF200500納秒從信號的10到90處測得1 包括原始公差、溫度、時效等。2 對于一個從隱性轉(zhuǎn)為顯性的Vdiff =1.0伏以及從顯性轉(zhuǎn)為隱性的Vdiff =0.5伏的電壓差，應(yīng)保證tECU的值。從注意1的例子的位計時來看，若有300納秒的預(yù)留，一個CAN接口延遲500納秒是可能的（控制器不包括在內(nèi)）。這允許有一個較緩的坡度（圖A1和A2中的R3和R4）以及輸入過濾器（圖A1和A2中的R5、R6、C1、C2）。推薦使用基于EMC的

17、該特征。最小內(nèi)部延遲時間可能為0。最大允許值是由位計時和總線延遲時間決定的。3 加上內(nèi)部電容的限制，總線線路也應(yīng)該有一個盡可能低的自感系數(shù)。Cin 和Coff的最小值可能為0，最大的允許值由位計時和網(wǎng)絡(luò)布局參數(shù)I和D（參見表8）決定。如果在每個單個的ECU中，產(chǎn)生的電纜共振波沒有抑止低于Vdiff =1伏的顯性電平差且沒有增大高于Vdiff =0.5伏的隱性電平差（參見表3和4），就保證了正確的功能性。最小內(nèi)部延遲時間可能為0。最大允許值是由位計時和總線延遲時間決定的。4 可用時間是由IC協(xié)議的位計時單位產(chǎn)生的。例如，在大多數(shù)Cs控制器中的時間符合TSEG1。由于不同步的原因，它可能會丟失SJ

18、W的長度。因此有一個不同步的可用時間（tavail）為TSEG1-SJW毫秒。一個250納秒的tq時間，且SJW = 1 tq，TSEG1 = 13 tq，TSEG2 = 2 tq使得 tavail3.00納秒。5 該參數(shù)的目的是保證與200皮法的電容并聯(lián)的加在ECU上的電容高壓與低壓間的負(fù)載應(yīng)為60歐姆。4 功能性描述如圖2所示，線性總線以每個末端的負(fù)載電阻RL結(jié)束。這些電阻抑制了反射。 如果總線上所有ECU的總線發(fā)送器都處于關(guān)閉狀態(tài)，那么總線就處于隱性狀態(tài)。在這種情況下，平均總線電壓可由總線上所有ECU中的無源偏置電路產(chǎn)生。圖2中這是由定義接收操作標(biāo)準(zhǔn)的電阻網(wǎng)絡(luò)來識別。如果至少有一個單元的

19、總線驅(qū)動電路是接通的，就有一個顯性位發(fā)送給總線。這引起電流通過終端電阻，從而引起兩條線之間的電壓不同。此顯性和隱性的狀態(tài)由一個電阻網(wǎng)絡(luò)來傳遞，此電阻網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換不同總線電壓以對應(yīng)隱性和顯性電平，該電平是指在作探測之用的接收電路比較器輸入端的電平。5 電氣特性5.1 子數(shù)據(jù)在每個ECU的操作溫度范圍內(nèi)必須完全執(zhí)行這些表中的參數(shù)規(guī)定。這些參數(shù)允許最多有30個ECU連接到給定的總線段。5.1.1 電子控制單元在表1到4中給定的這些限制應(yīng)用于每個ECU的CAN_H和CAN_L管腳，這些ECU都是從總線上斷開的（參見第6章）。表2對于12伏和24伏的電池電壓從總線上斷開的ECU的VCAN_H和VCAN_L的

20、限制參數(shù)符號最小值額定值最大值單位條件最大電壓VCAN_H3.016.0伏額定電池電壓12伏VCAN_L3.016.0伏最大電壓VCAN_H3.016.0伏額定電池電壓24伏VCAN_L3.016.0伏5.1.1.1 絕對最大額定值表2中給定的限制是指與總線相連且不損壞收發(fā)電路的絕對最大直流電壓。盡管此鏈接不能保證是在這些條件下操作的，卻沒有時間限制（在一段時間之后，操作CAN IC將導(dǎo)致“錯誤無源”）。5.1.1.2 直流參數(shù)表3和4定義了分別用作表示從總線上斷開了的一個ECU的隱性和顯性狀態(tài)的直流參數(shù)。表3用作表示從總線上斷開了的一個ECU的顯性和隱性狀態(tài)的直流參數(shù)隱性狀態(tài)參數(shù)符號最小值額

21、定值最大值單位條件總線電壓VCAN_H2.02.53.0伏無負(fù)載輸出特性VCAN_L2.02.53.0伏電壓差輸出特性Vdiff_or120050毫伏無負(fù)載內(nèi)部電阻差Rdiff10100千歐無負(fù)載內(nèi)部電阻Rin515千歐無負(fù)載輸入范圍Vdiff1.00.5伏(2)(3)(4)1 產(chǎn)生對稱的信號波形和將EMI輻射減到最小，CAN_H和CAN_L的電阻應(yīng)近似為相同值。相互的偏差應(yīng)小于5。2 兩個并行終端電阻的等價物（60歐）是連接在CAN_H和CAN_L之間的。3 接收必須確保是在表5和表6中分別定義的通常模式的電壓范圍內(nèi)。4 盡管只有在錯誤的條件下Vdiff1.0伏才有可能，它仍應(yīng)被解釋為隱性。

22、表4用作表示從總線上斷開了的一個ECU的顯性和隱性狀態(tài)的直流參數(shù)顯性狀態(tài)參數(shù)符號最小值額定值最大值單位條件總線電壓輸出特性VCAN_H3.03.55.0伏(1)VCAN_L0.01.51.0伏電壓差輸出特性Vdiff_ld1.52.02.0伏(1)輸入范圍Vdiff1.0伏(1)(2)1 兩個并行終端電阻的等價物（60歐）是連接在CAN_H和CAN_L之間的。2 接收必須確保是在表5和表6中分別定義的通常模式的電壓范圍內(nèi)。表5當(dāng)所有的ECU連接在總線上時用作表示隱性狀態(tài)的總線電壓參數(shù)隱性狀態(tài)參數(shù)符號最小值額定值最大值單位條件總線電壓VCAN_L0.12.54.5伏同每個ECU的接地端處測得總線

23、電壓差Vdiff400012毫伏在同總線相連的每個ECU處測得1 總線壓差是由隱性狀態(tài)中的所有ECU的輸出特性決定的。因此，Vdiff近似為0（參見表3）。最小值是由信號傳輸必須能夠表達(dá)一個顯性狀態(tài)位的要求決定的，表示該顯性狀態(tài)位的最小電壓為Vdiff1.2伏。表6當(dāng)所有的ECU連接在總線上時用作表示顯性狀態(tài)的總線電壓參數(shù)顯性狀態(tài)參數(shù)符號最小值額定值最大值單位條件總線電壓VCAN_H3.57.0伏同每個ECU的接地端處測得VCAN_L2.01.5總線電壓差Vdiff1.22.03.0伏在同總線相連的每個ECU處測得5.0伏在判優(yōu)期間1 VCAN_H的最小值是由VCAN_L的最小值加上Vdiff

24、的最小值決定的。VCAN_L的最大值是由VCAN_H的最大值減去Vdiff的值決定的。2 當(dāng)ECU加載到網(wǎng)絡(luò)中時，由于Rdiff的緣故，總線負(fù)載增加，從而Vdiff減小。Vdiff的最小值決定了總線上允許加載的ECU的個數(shù)。Vdiff的最大值由判優(yōu)期間的上限值所定義。該單操作的Vdiff最大值必須大于3伏。5.1.1.3 交流參數(shù)表1定義了ECU的交流參數(shù)要求。5.1.2 總線電壓操作的在所有的ECU（2到30個之間）連接到正確的終端總線上時，指定在表5和6中應(yīng)用的參數(shù)。總線上任意兩個ECU之間的最大允許接地偏差值為2伏。結(jié)合該偏差的電極發(fā)生在顯性狀態(tài)中（參見表6）。5.1.3 靜電放電器（E

25、SD）根據(jù)SAE J111313，對于使用15伏的ESD，從總線上斷開時，應(yīng)檢測CAN_H和CAN_L。5.1.4 物理層示例電路許多滿足先前要求的可能的分散和完整的物理層電路。該電路實現(xiàn)的示例如附錄A所示。5.2 物理媒介參數(shù)以下章節(jié)介紹了電纜、終端和網(wǎng)絡(luò)布局的特征。（參見表7）表7屏蔽雙絞電纜線的物理媒介參數(shù)參數(shù)符號最小值額定值最大值單位條件阻抗Z108120132歐姆測得在兩根信號線之間以1兆赫茲速率傳輸?shù)?米示例長度，該線接地屏蔽，采用開放短路方式特定電阻rb02550毫歐米在20時測得特定線延遲rp5.0納秒米67Vp特定電容Cb04075皮法米兩導(dǎo)線間Cs070110皮法米導(dǎo)線屏蔽

26、電纜尺寸0.8平方毫米的導(dǎo)線（20AWG）ac0.508毫米平方絕緣線直徑dci2.233.05毫米電纜直徑dc6.08.5毫米0.8平方毫米的導(dǎo)線（20AWG）ac0.760毫米平方絕緣線直徑dci2.53.5毫米電纜直徑dc8.511.0毫米屏蔽效力200225毫歐米上限為1兆赫茲的每MIL-C-85485測試方式的表面?zhèn)鬟f阻抗溫度范圍C40125加熱老化： 3000小時每IS0 6722，用電纜心軸的45倍直徑測試。電纜彎曲半徑r4倍電纜直徑毫米電纜沒有性能或物質(zhì)上老化時的90度彎曲半徑。1 由接收ECU檢測的總線電壓差，該接收ECU依賴于它自己和傳輸ECU之間的線電阻。因此，信號線總電

27、阻由每個ECU的總線標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)限定。2 總線上兩點間的最小延遲時間可能為0。最大值是由位時間和傳輸與接收電路的延遲時間決定的。3 其他可用的導(dǎo)線尺寸。部件絕緣尺寸可能要大于SAE J1128中所指定的。設(shè)計工程師應(yīng)確保電纜、接線器與接觸點間的兼容性。4 符合SAE J1128對GXL或SXL類型的性能要求（包括可用的排擾線）。5 125或每個OEM所指定的。5.2.1 總線總線由一條CAN_H、一條CAN_L、一條CAN_SHLD導(dǎo)線組成。CAN_H應(yīng)為黃色，而CAN_L為綠色。另外，電纜必須符合以下的最小要求。5.2.2 布局該網(wǎng)絡(luò)的接線布局應(yīng)盡可能接近線性結(jié)構(gòu)以便于避免電纜輻射。實際上，采用

28、連接短電纜到主要的中樞電纜上是必要的，如圖7所示。為了將駐波減到最少，網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點的間隔不應(yīng)相等且電纜短線長度（如圖7中尺寸S）也不完全等長。網(wǎng)絡(luò)尺寸的要求見表8所示。圖7接線網(wǎng)絡(luò)布局表8網(wǎng)絡(luò)布局參數(shù)參數(shù)符號最小值額定值最大值單位條件總線長度L040米不抱括電纜短線電纜短線長度S01米節(jié)點1節(jié)點距離d0.140米從RL起的最小距離d00米RL不是位于ECU之內(nèi)1 留給診斷線路的電纜短線中，預(yù)留給車輛的最大值為0.66米，預(yù)留給離線診斷設(shè)備的最大值為0.33米。5.2.3 終端電阻線性總線的主要中樞鏈路的每個終端都必須以一個合適的電阻來結(jié)束，以提供CAN_H和CAN_L導(dǎo)線的正確終端。該終端電阻應(yīng)

29、連接在CAN_H和CAN_L導(dǎo)線之間。該終端電阻應(yīng)符合表9中指定的特性。表9終端電阻參數(shù)參數(shù)符號最小值額定值最大值單位條件電阻RL110120130歐最小功耗400毫瓦自感系數(shù)1微亨1 假設(shè)VCAN_H為16伏。5.2.4 屏蔽終端該屏蔽應(yīng)以一根接線導(dǎo)線結(jié)束且它僅在一點處直接接地。屏蔽的直接終端通常采用的方針是（按重要性排列）：1 連接到最小的電子噪聲點處。2 使用阻抗盡可能低的連接器。3 采用與網(wǎng)絡(luò)中心最近的連接器。識別屏蔽終端的實現(xiàn)是汽車制造商的責(zé)任?？偩€上的每個節(jié)點也都應(yīng)提供一個接地屏蔽點；然而，該CAN_SHLD導(dǎo)線的連接器應(yīng)通過一系列的電阻和電容達(dá)到節(jié)點間的最佳接地連接器。推薦值為R

30、1歐及C0.68微法。（見圖A1和A2）5.3 連結(jié)器規(guī)定所示的兩種連接器能夠表現(xiàn)所有的網(wǎng)絡(luò)情況。一個ECU可能與一個硬接頭（附錄C）或連接器相連。如果用一個連接器將一個ECU連到網(wǎng)絡(luò)中樞線路上，則可稱它為短線連接器，在圖8中標(biāo)明為“A”。中樞連接器如圖9所示。若連接器用于將終端電阻與中樞電纜末端相連或用于通過結(jié)構(gòu)邊界（例如駕駛室艙壁）或用于擴展中樞線路的終端，則稱之為“通過連接器”，在圖9中標(biāo)明為“B”。該“通過連接器”如圖10所示。這兩條連接器在設(shè)計上很相似，只是采用了不同的鍵控結(jié)構(gòu)以消除使用對正確的通訊有害的方式來連接網(wǎng)絡(luò)的可能性。該連接器是為CAN_H、CAN_L和排擾線CAN_SHL

31、D的電子線路做準(zhǔn)備的該連接器概念的使用實例如圖8所示。圖8網(wǎng)絡(luò)連接器用法實例5.3.1 連接器電子性能要求連接器以及它們的連接終端要符合表10中規(guī)定的電子要求。表10連接器參數(shù)參數(shù)符號最小值額定值最大值單位條件電壓VCAN_H16伏額定的VBAT12伏VCAN_L32伏額定的VBAT24伏電流I02580毫安峰值電流Ip500毫安時間限制：101tB特性阻抗ZC100120140歐姆傳輸頻率f25兆赫茲接點電阻RT10毫歐1 總線故障。2 由接收ECU檢測的總線電壓差，該接收ECU依賴于它自己和傳輸ECU之間的線電阻。因此，信號線總電阻由每個ECU的總線標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)限定。5.3.2 連接器機械性要

32、求如果采用了連接器，則這些連接器都應(yīng)該有符合指定應(yīng)用要求的鎖閉、偏振和保持裝置。這些連接器還應(yīng)該具體表現(xiàn)符合應(yīng)用的環(huán)境保護(hù)措施。短線和通過連接器的尺寸特性分別示于圖9和圖10。圖9短線連接器（帶有公頭）的尺寸要求（A） 圖略2 在-55到+125度之間是可變形的1 針頭是冷度銅的J1039 直連接器的借口尺寸 圖10直連接器（和柔性關(guān)鍵）尺寸要求（B）6 舒適性測試以下的圖和表表明了：在原理上，5.1部分指定的參數(shù)是怎么樣為元件制造商所確定的。在物理層的許多要求中，這部分定義了傳輸接受器順從測試的端口。應(yīng)注意地面連接和CAN-SHLD不一樣。測量地面參數(shù)應(yīng)該是ECU地。6.1 ECU的隱性輸出

33、在圖11中隱性輸出電壓可以測量。 圖略 圖11 在總線不工作狀態(tài)下VCAN-H和VCAN-l的測量當(dāng)總線不工作時VCAN-H和VCAN-l 被認(rèn)定沒有載入。Vdiff這樣決定Vdiff =VCAN-H -VCAN-L （eq.2）表3定義了在隱性狀態(tài)下的極限注意VCAN-H和VCAN-l和沒有載入的那些最壞的例子一起測試，那些事例應(yīng)能觀察到最大的隱性條件。6.2 VCAN-H和VCAN-l的內(nèi)部電阻內(nèi)部電阻，Rin 在圖12所示VCAN-H和VCAN-l能被測量。 圖略圖12 在ECU協(xié)議設(shè)置為總線不工作狀態(tài)下Rin的測量U=0V和U=5V時，VCAN-H和VCAN-L的Rin決定，Rrest

34、=5KRin=Rres（VCAN-H，L-V）/（V-U） （eq.3）據(jù)圖11，VCAN-H和VCAN-L是開路電壓。Rin為表3的隱性狀態(tài)所定義，包括注意4，支流參數(shù)。6.3 內(nèi)部不同電阻在圖13所示，內(nèi)部不同電阻能被測量圖略圖13 在ECU協(xié)議設(shè)置為總線不工作狀態(tài)下Rdiff的測量總線不工作狀態(tài)下，U=5V，Rrest=10K，Rdiff的計算Rdiff=Rtest（Vdiff-V）/（V-U） （eq.4）據(jù)6.1，Vdiff是開路電壓。6.4 ECU的隱性輸入的閥限在圖14所示， 在超過普通模式范圍中，ECU的隱性輸入的閥限的確定。圖略圖14為隱性位探測，測試輸入的閥限電流1可調(diào)整值

35、，這個值在0.5V（在隱性狀態(tài)中探測隱性位的上限）和Rtest=60（總線載入等效電阻）在。另外，U設(shè)置為兩個適應(yīng)值，當(dāng)總線不工作時提供V=-2V，V=6V。在這些條件下，ECU必須停止傳遞，這表明了每一個傳輸隱性位依然被IC和ECU協(xié)議作為隱性探測。顯性層幾乎不依靠U的值。注意：表2中，對接受隱性位，最大閥限是0.5V，7V代替6V。6.5 ECU的顯性輸出在圖14所示，ECU的顯性輸出被測量圖略圖15當(dāng)ECU發(fā)送一個顯性位，VCAN-H和VCAN-l的測量當(dāng)一個顯性位被傳輸時，VCAN-H和VCAN-l的測量。Rtest設(shè)為60，則對應(yīng)Vdiff為Vdiff=VCAN-H-VCAN-L （

36、eq.5）注意ECU從總線斷開后，顯性狀態(tài)電壓在表4 中定義。6.6 ECU的顯性輸出閥限在圖16所示， 在超過普通模式范圍中，ECU的顯性輸入的閥限的確定 圖略圖16為隱性位探測，測試輸入的閥限電流1可調(diào)整值，這個值包括Rtest=60（總線載入等效電阻），上閥限1V在隱性狀態(tài)要求探測一個顯性位。另外，U設(shè)置為兩個適應(yīng)值，當(dāng)總線不工作時提供V=-2V，V=6V。在這些條件下，ECU必須停止傳遞消息，這消息描述受承認(rèn)的仲裁，這表明了每一個傳輸顯性位依然被IC和ECU協(xié)議作為顯性探測。顯性層幾乎不依靠U的值。注意：表4中，對接受顯性位，最大閥限是0.5V，7V代替6V6.7 內(nèi)部延遲時間在圖17

37、所示，內(nèi)部延遲時間被測量圖略圖17被部分覆蓋的內(nèi)部延遲時間，直到仲裁丟失時，被顯性層定義的第一隱性分割位（陰影區(qū)域） 圖17所測試單位和禎位起始同步，那起始位被ECU的IC所傳遞。在第一隱性分割位的探測下，測試單位每TOVERWM秒一次被顯性層（在圖17隱性部分）部分覆蓋隱性位。直到協(xié)議IC失去仲裁和停止傳輸，則覆蓋增加。如果處于這種情況在，對于延遲時間的補償?shù)奈粫r間Tavail可用部分將耗盡。（參照圖5和圖6，表7） TECU= Tavail- Toverw （eq.6）Tavail由協(xié)議IC的位時間單位可知。Toverw 從測試單位中可知。根據(jù)接受對應(yīng)的閥限電壓，顯性和隱性的電壓層由測試單

38、位所設(shè)置。這意味著顯性覆蓋層是1V，隱性層是0.5V。這確定了電壓層和內(nèi)部延遲時間之間的不特別的定義。7 總線錯誤的討論a 可能的錯誤。在正常操作中，許多總線錯誤發(fā)生，它們影響了操作。這些錯誤和結(jié)果網(wǎng)絡(luò)行為將在隨后指定。7.1 網(wǎng)絡(luò)連接失敗如果一個接點連接失敗，剩下的接點應(yīng)繼續(xù)通訊。7.2 接點能量或地丟失如果接點失去能量，或如果在低電壓狀態(tài)下，網(wǎng)絡(luò)沒有載入，剩下的接點應(yīng)繼續(xù)通訊。如果接點丟失地，網(wǎng)絡(luò)不偏離，剩下的接點應(yīng)繼續(xù)通訊。7.3 斷開遮蔽萬一在一個接點中遮蔽斷開，通訊是可能的但電池沖突增加。普通模式電壓包括在遮蔽和線路之間。7.4 開放和短錯誤原理上，如果有重要消息的摧毀率，由電子控制

39、單位解釋。一些意外的事能引起錯誤，它們在圖18和以下討論：a 例1：CAN-H被打斷在中斷的不同邊接點之間，數(shù)據(jù)通訊是不可能的。在中斷相同邊接點之間，數(shù)據(jù)通訊是可能，隨著減少信號噪聲。b 例2：CAN-L被打斷在中斷的不同邊接點之間，數(shù)據(jù)通訊是不可能的。在中斷相同邊接點之間，數(shù)據(jù)通訊是可能，隨著減少信號噪聲。c例3：CAN-H短于Vbat如果Vbat比最大允許的普通模式電壓范圍還大，數(shù)據(jù)通訊是不可能的。D 例4：CAN-L短于GND因為總線電壓在普通模式電壓范圍內(nèi)，所以通訊是可能。信號噪聲減少輻射增加。電磁免疫力下降。E 例5：CAN-H短于GND數(shù)據(jù)通訊是可能的。F 例6：CAN-L短于Vb

40、at數(shù)據(jù)通訊是可能的。G 例7：CAN-H短于CAN-L數(shù)據(jù)通訊是可能的。H 例8：兩個總線同一位置 在中斷的不同邊接點之間，數(shù)據(jù)通訊是不可能的。在中斷相同邊接點之間，數(shù)據(jù)通訊是可能，隨著減少信號噪聲I 例9：末端電阻器的丟失通過數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)通訊是可能的。但隨著減少信號噪聲J 例10：布局參數(shù)違背（i.e.，總線長度，線路長度，接點分布）通過數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)通訊是可能的。但隨著減少信號噪聲圖略圖18歸于意外事件的可能錯誤8 注意8.1 旁注為了方便讀者的使用，左邊的（R）旁注是標(biāo)明那些修正是為先前報告的論點而做的.文件左邊的R標(biāo)志表明是一個完整的修正報告。由SAE卡車和客車控制和通信網(wǎng)絡(luò)子委員

41、會準(zhǔn)備（屬卡車和客車電力電子委員會）附錄A 物理層電路范例A.1 物理層 例1以下是三個物理層電路范例，它們都符合本文當(dāng)中的電氣規(guī)范。A.1.1 物理層 例1見圖A1。圖A1物理層電路例1（略）這個電路對CAN_L通路有專門的短路保護(hù)。所以雖然它只使用低壓元件，但它可以承受總線上+50V的電壓（例如，卸荷）。R7, R8, R9, R10用于構(gòu)成隱性狀態(tài)下的偏壓網(wǎng)絡(luò)；R5, R6, C1, C2和偏壓網(wǎng)絡(luò)一起構(gòu)成一個大約1.2MHz的輸入濾波器。R3, R4, R15和R16為三極管Q1和Q2的驅(qū)動電阻；合理選擇這些電阻，可以使CAN_H和CAN_L的轉(zhuǎn)換波形在轉(zhuǎn)換過程中保持均勻?qū)ΨQ。R1和R

42、2，還有Q1和Q2上的電阻，一起構(gòu)成工作狀態(tài)下的輸出阻抗；D1和D2用于普通模式下的隔離。如果在CAN_L通路上的電壓超過+10V，R12, R13, D3, Z1和Q3將使Q2管關(guān)閉（此時Q1管由D1隔離）。D3把Z1的電容從總線上個離開來。L1聯(lián)在總線上，用于減少高頻微處理器的開關(guān)噪聲。測試表示，這個元件可以減少10KHz到200MHz測試范圍內(nèi)的輻射發(fā)散，特別是30MHz以下范圍的輻射。雖然這個元件可以改善輻射發(fā)散的性能，但它的使用并不符合SAE J1939-11的基本要求，因此不需要使用這個元件。ECU的輻射發(fā)散性能必須另外單獨處理。A.2 物理層 例2A.2.1 物理層電路 例2這個

43、電路是為貼片元件設(shè)計的。電阻R7, R8和R9構(gòu)成一個偏壓網(wǎng)絡(luò)，它決定隱性狀態(tài)下線路的電壓。網(wǎng)絡(luò)R5, R6, C1和C2構(gòu)成一個普通模式的濾波器，轉(zhuǎn)角頻率大約為1.5MHz。電阻R3, R4, R15, R16是輸出晶體管Q1和Q2的驅(qū)動阻抗。為了保持信號線路的平衡，應(yīng)該調(diào)整這些元件的大小，以使在從工作狀態(tài)到隱性狀態(tài)，和從隱性狀態(tài)到工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程中，驅(qū)動電壓保持對稱。電阻R1和R2用于把線路的電流限制在大約100Ma以內(nèi)。這樣當(dāng)與電池發(fā)生短路時，可以減少把全部的功率都浪費在驅(qū)動器上。在電流限制下，R1和R2上的損耗功率大約為0.25W。當(dāng)CAN_H與地短路時，Q1上的損耗功率也大約有0.

44、25W。當(dāng)CAN_L和32V短路時，Q2上的損耗功率由2.95W，但被馬上限制了。L1聯(lián)在總線上，用于減少高頻微處理器的開關(guān)噪聲。測試表示，這個元件可以減少10KHz到200MHz測試范圍內(nèi)的輻射發(fā)散，特別是30MHz以下范圍的輻射。雖然這個元件可以改善輻射發(fā)散的性能，但它的使用并不符合SAE J1939-11的基本要求，因此不需要使用這個元件。ECU的輻射發(fā)散性能必須另外單獨處理。圖A2物理層電路例2（略）A.3 物理層 例3見圖A3。A.3.1 物理層電路 例3這個電路提供了使用貼片元件和集成芯片的解決方法，集成芯片U1代替了范例A1和A2中的數(shù)字電路。電容C1是U1的供電去偶電容，通常在0.01UF和0.1UF之間。電阻R1確定了在集成芯片傳輸信號時CAN_L和CAN_H的（上升和下降）斜率。U1的5腳VREF輸出電壓大約為VCC/2。一些CAN協(xié)議控制器需要VREF信號來執(zhí)行正確的操作。關(guān)于U1的特性和使用的額外信息，請參考飛利浦半導(dǎo)體應(yīng)用筆記，AN96116，“PCA82C250/251 CAN收發(fā)器”。L1聯(lián)在總線上，用于