解决RS485和CAN总线的支线问题

1.什么是CAN总线？

CAN的英文全称是Controller Area Network，意思是区域网络控制器，CAN总线是德国博世为了解决现在汽车中众多控制和测试仪器之间数据交换而开发的一种串行数据通信协议。CAN总线通过两根信号线（CAN_High和CAN_Low）传输数据，采用差分信号技术，这使得它能够抵抗电磁干扰，并在长距离传输中保持信号完整性。支线主要用于连接单个或少量的CAN节点，提高系统的可扩展性。

2.RS485和CAN总线的支线产生问题的原因

支线问题很容易被用户忽视，当我们在进行设计的时候，由于支线较多或者较长，容易产生很多奇怪的通信故障，当RS485或者CAN信号在总线支线上传输时，会产生一些回波信号，使得信号出现一些变形，特别是在支线过长或者支线过多的时候，这种现象尤为严重。常见的错误支线如下：

3.RS485和CAN总线的支线传输距离

RS485和CAN总线的传输距离除开和使用的双绞线有关系外，还与通信的波特率有密切的关系，波特率越低，传输的距离越远，反之，波特率越高，传输距离越短。其实支线的长度也和通信的波特率有关系的。为此，市面上出现了一些DP插头，来解决支线过长的问题。

解决支线过长的问题：

对于接口形式DB9的现场总线，如CANOpen、PPI、MPI、PROFIBUS等，只要使用这些连接器的接头，就可以解决支线过长的问题。对于一些只有RS485和CAN接口的电路，可以采用双线并接一个端子来实现。

4.无法避免支线过长的怎么处理？

在现实生活中，由于受到现场环境，或者自身的原因，需要将一些电缆分支连接到别处，这时我们可以在分支处安装中继器，经过中继器连接一条新的总线，并且传输距离符合RS485标准。

5.RS485的信号和地屏蔽

RS485在规定在是没有标准正负（±）符号的，我们常见的表示方式是A（正信号）和B（负信号），所以，我们平时连接时一定要正确连接。RS485和CAN总线通常都是会使用带屏蔽的双绞线。屏蔽层是需要连接到各个站点的外壳地上的，一般的外壳上都是有标准（SG，FG），SG为信号地，FG为屏蔽地。我们在多个产品使用的时候，还需要用一根导线将SG信号进行连接，避免出现电势差，导致RS485或者CAN器件损坏。

6.RS485和CAN总线连接隔离

在进行电路设计时，通常会在接口处使用光耦将RS485或者CAN接口与内部电路隔离开，这样在各个站点通信接口之间就不会有电的连接，从而产生地回路，起到很好的抗共模干扰。当然，我们也会在RS485和CAN总线接口采用一些保护设计，一般会采用陶瓷放电管吸收雷电浪涌，进行一级保护，然后通过TVS这类的保险丝进行二级保护，最后使用TVS对信号之间、信号和地之间进行钳位保护。