CAN总线通信中的显性电平与隐性电平

CAN总线通信中的显性电平与隐性电平

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/m0_57169900/article/details/141951227

CAN总线（Controller Area Network）是一种用于汽车电子和工业控制领域的串行通信协议。在CAN总线通信中，显性电平和隐性电平是两个核心概念，它们决定了数据的传输方式和错误检测机制。

CAN总线的逻辑电平

在物理层面上，电信号的传输是通过电压的高低来区分的，CAN通信也不例外。CAN总线包含两条信号线：CAN高（CAN_H）和CAN低（CAN_L）。这两条线的电压状态定义了CAN总线的逻辑0和逻辑1，具体如下：

• 显性电平（Dominant Level）：对应逻辑0，此时CAN_H和CAN_L的电压差为2V，即CAN_H为3.5V，CAN_L为1.5V。
• 隐性电平（Recessive Level）：对应逻辑1，此时CAN_H和CAN_L的电压相同，均为2.5V。

这种设计使得CAN总线能够通过差分电压来传输数据，提高了抗干扰能力。

差分传输的优势

CAN总线采用差分传输方式，即通过两条信号线之间的电压差来传输数据。这种方式有以下优势：

1. 减少误差和噪声干扰：实际开发中，两条线的电压都会在标准值附近波动，差分传输可以有效减少误差和噪声带来的干扰。
2. 线与仲裁规则：CAN总线采用“线与”规则进行总线仲裁。当多个节点同时发送数据时，如果有的节点发送1（隐性电平），有的节点发送0（显性电平），那么当前总线状态将被判定为0（显性电平）。这种机制确保了显性电平（逻辑0）具有更高的优先级。

双绞线的应用

为了进一步提高信号传输的可靠性，CAN总线通常使用双绞线进行数据传输。双绞线由两根相互绝缘的导线相互缠绕而成，特别适合差分信号传输场合。与平行线相比，双绞线具有以下优势：

1. 降低自身对外界的干扰：通过绞合，可以减少电磁辐射。
2. 消除与外界干扰源的耦合：双绞线可以有效减少共模噪声的影响，当总线受到干扰时，两根总线会同时受影响，但其差分电压并不会受影响。

这种设计使得CAN总线在汽车电子等复杂电磁环境中的应用成为可能。