CAN总线终端电阻匹配装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 207691836 U(45)授权公告日 2018.08.03

(21)申请号 201721710943.9(22)申请日 2017.12.06

(73)专利权人 珠海格力电器股份有限公司

地址 519070 广东省珠海市前山金鸡西路(72)发明人 解启伟　宋爱　程海松　(74)专利代理机构 北京市隆安律师事务所

11323

代理人 廉振保(51)Int.Cl.

H04L 12/40(2006.01)H04L 12/24(2006.01)H04L 12/26(2006.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

权利要求书1页 说明书4页 附图3页

(54)实用新型名称

CAN总线终端电阻匹配装置(57)摘要

本公开旨在提供一种CAN总线终端电阻匹配装置，以至少解决相关技术中CAN总线终端电阻不合适导致通讯故障的问题。公开的CAN总线终端电阻匹配装置包括：在CAN总线的输出端具有多个电阻以及多路选择开关，该多个电阻的第一端分别与多路选择开关的第一端的多个分支相连，多个电阻的第二端并联后与CAN总线输出端的一端相连，多路选择开关的第二端与CAN总线输出端的另一端相连。本公开提高了CAN网络通讯的稳定性。

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权　利　要　求　书

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1.一种CAN总线终端电阻匹配装置，其特征在于，包括：

在所述CAN总线的输出端具有多个电阻以及多路选择开关，所述多个电阻的第一端分别与所述多路选择开关的第一端的多个分支相连，所述多个电阻的第二端并联后与所述输出端的一端相连，所述多路选择开关的第二端与所述输出端的另一端相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述CAN总线的CANH输出端和/或CANL输出端具有所述多个电阻以及所述多路选择开关。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个电阻的阻值各不相同。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述多个电阻按照阻值大小顺序排列的形式与所述多路选择开关的多个分支依次相连。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在所述CAN总线上电之前，所述多路选择开关与按照阻值大小顺序排列的所述多个电阻中处于中间位置的电阻相连。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述位于中间位置的电阻的阻值为120欧姆。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述多个电阻的阻值之间呈等差关系。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：模拟/数字AD转换器，所述AD转换器与所述CAN总线的输出端相连。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：控制器，所述控制器的输入端所述AD转换器相连，所述控制器的输出端与所述多路选择开关相连。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：多个CAN节点设备以及多个CAN收发器，所述多个CAN节点设备以及多个CAN收发器设置于所述CAN总线的CANH输出端以及CANL输出端之间。

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说　明　书

CAN总线终端电阻匹配装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及数据通信技术领域，具体而言，涉及一种CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)总线终端电阻匹配装置。

背景技术

[0002]CAN总线上的信号幅值是接收节点能正确识别逻辑信号的保证。但在CAN总线的实际应用中，由于信号在传输过程中存在反射，如果超过CAN通讯标准，轻则引入共模干扰，导致通讯失败，重则导致器件损坏。为保证CAN总线正确通讯，需要在CAN通讯网络的终端各加一个匹配电阻，终端的匹配电阻的阻值与实际网络布线及通讯线的长度、通讯线的阻抗有关系，只有选取合适的匹配电阻，才能保证CAN网络通讯正常。本申请的发明人在分析故障主板时，发现由于终端电阻损坏，复杂走线及复杂的电磁环境会导致终端电阻不合适，导致CAN通讯故障，故提出了本申请。实用新型内容

[0003]本公开提供了一种CAN总线终端电阻匹配装置，以至少解决相关技术中CAN总线终端电阻不合适导致通讯故障的问题。[0004]根据本公开的一个方面，提供了一种CAN总线终端电阻匹配装置，包括：在所述CAN总线的输出端具有多个电阻以及多路选择开关，所述多个电阻的第一端分别与所述多路选择开关的第一端的多个分支相连，所述多个电阻的第二端并联后与所述输出端的一端相连，所述多路选择开关的第二端与所述输出端的另一端相连。[0005]可选地，CAN总线的CANH输出端和/或CANL输出端具有所述多个电阻以及所述多路选择开关。

[0006]可选地，所述多个电阻的阻值各不相同。[0007]可选地，所述多个电阻按照阻值大小顺序排列的形式与所述多路选择开关的多个分支相连。

[0008]可选地，在所述CAN总线上电之前，所述多路选择开关与按照阻值大小顺序排列的所述多个电阻中处于中间位置的电阻相连。[0009]可选地，所述位于中间位置的电阻的阻值为120欧姆。[0010]可选地，所述多个电阻的阻值之间呈等差关系。[0011]可选地，所述装置还包括AD(Analog-to-Digital，模数转换)器，所述AD转换器与所述CAN总线的输出端相连。[0012]可选地，所述装置还包括：控制器，所述控制器的输入端所述AD转换器相连，所述控制器的输出端与所述多路选择开关相连。[0013]可选地，所述装置还包括：多个CAN节点设备以及多个CAN收发器，所述多个CAN节点设备以及多个CAN收发器设置于所述CAN总线的CANH输出端以及CANL输出端之间。[0014]本公开实施例提供的方案，在CAN总线输出端设置有不同阻值的电阻，根据检测到

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的CAN总线的差分电压控制CAN总线输出端切换接入的匹配电阻，以实现CAN总线终端电阻的自动匹配，提高了CAN总线网络的稳定性。附图说明

[0015]图1是本申请实施例1的一种CAN总线终端电阻匹配方法的流程图；

[0016]图2是本申请实施例1中的用于表示差分电平取值范围的表格的示意图；[0017]图3是本申请实施例1的另一种CAN总线终端电阻匹配方法的流程图；[0018]图4是本申请实施例1的CAN总线终端电阻匹配装置的框图。

具体实施方式

[0019]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。[0020]实施例1

[0021]本实施例提供了一种CAN总线终端电阻匹配方法，图1是该方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：[0022]步骤101：获取CAN总线的差分电平；[0023]在本实施例中，可以通过AD采样来分别获取CANH和CANL的电平幅值，再根据CANH和CANL的电平幅值计算出CAN总线的差分电平CANdiff。[0024]步骤102：判断差分电平是否在预设范围之内；

[0025]由于CAN总线上的信号幅值只有在一定的范围内接收节点才能正确识别逻辑信号，例如，通常CAN总线的差分电平CANdiff＝(CANH-CANL)的幅值在大于0.9V才能被识别为显性电平，差分幅值低于0.5V被识别为隐性电平，图2是ISO11898规定的CAN电平的范围，在本实施例中可以根据图2中所示的电平范围来设定本实施例中所涉及的预设范围。[0026]步骤103：在差分电平不在预设范围之内的情况下，控制CAN总线的输出端从当前接入的第一匹配电阻切换至接入第二匹配电阻。[0027]其中，第一匹配电阻为CAN总线输出端在切换之前接入的匹配电阻，第二电阻为CAN总线输出端可通过多项选择开关选择接入的任意电阻。[0028]在一种情况下，控制CAN总线的输出端从当前接入的第一匹配电阻切换至接入第二匹配电阻的步骤可以包括：控制CAN总线的输出端从当前接入的第一匹配电阻切换至预设的多个匹配电阻中的第二匹配电阻，再次获取CAN总线输出端的差分电平，并根据再次获取到的差分电平判断是否需要切换输出端的匹配电阻(如果获取到的差分电平不在预设范围内，则需要切换CAN总线输出端的匹配电阻，否则无需切换)，直到获取到的差分电平在预设范围之内。

[0029]在另一种情况下，控制CAN总线的输出端从当前接入的第一匹配电阻切换至接入第二匹配电阻的步骤可以包括：控制CAN总线的CANL以及CANH中的一个输出端切换其接入的匹配电阻后，获取CAN总线输出端的差分电平，在获取到的差分电平不在预设范围之内的情况下，控制CAN总线中的另一个输出端切换其接入的匹配电阻。

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在又一种情况下，控制CAN总线的输出端从当前接入的第一匹配电阻切换至接入

第二匹配电阻的步骤可以包括：

[0031]在获取到的差分电平小于预设范围的下限数值的情况下，控制CAN总线的输出端从当前接入的第一匹配电阻切换至接入第二匹配电阻，在该种情况下第二匹配电阻的阻值大于第一匹配电阻的阻值；在获取到的差分电平大于预设范围的上限值的情况下，控制CAN总线的输出端从当前接入的第一匹配电阻切换至接入第二匹配电阻，在该种情况下第二匹配电阻的阻值小于第一匹配电阻的阻值。[0032]可选地，本实施例的CAN总线终端电阻匹配方法还可以包括：在获取CAN总线的差分电平之前，检测CAN总线输出端的匹配电阻阻值的上限值以及下限值；具体可以是在满足CAN总线基本通讯需求的情况下来检测CAN总线输出端的匹配电阻阻值的上限值以及下限值，基于此，上述多个预设电阻的阻值在匹配电阻阻值的上限值以及下限值所限定的数值范围内。

[0033]图3是本实施的CAN总线终端电阻匹配装置的框图，在对本实施例的另一种CAN总线终端电阻匹配方法进行说明之前，首先结合图3对本实施例的CAN总线终端电阻匹配阻值进行简要说明。

[0034]如图3所示，在CAN总线通讯网络终端存在一个多路选择开关，该多路选择开关可以选择不同阻值的电阻接入CAN总线的输出端。示例的，图3中所示的R3的阻值可以默认为120欧姆，其它电阻的阻值可根据实际情况选取，例如这些电阻之间阻值的关系可以满足R1[0035]图4是本实施例另一种CAN总线终端电阻匹配方法的流程图，如图4所示，该方法包括：

[0036]在初始状态下，多路选择开关选择R3电阻，在对CAN总线终端的匹配电阻进行选择时，在上电发起CAN通讯后，通过AD采样分别采取CANH和CANL的电平幅值，根据CANH和CANL的电平幅值计算出CAN总线的差分电平CANdiff。如果计算得到的差分电平在预设范围内，则无需调整CAN总线输出端接入的电阻值；如果计算出的差分电平CANdiff不在预设范围内，如果差分电平幅值偏小，则认为当前CAN总线选择的电阻R3偏小，或者是电阻R3损坏，此时控制多路选择开关往R5的方向另选一个电阻，直到差分电平值在预设范围内。在计算出的差分电平CANdiff不在预设范围之内的情况下，如果差分电平偏大则认为CAN总线当前选择的电阻R3偏大，此时控制多路选择开关往R1的方向另选一个电阻，直到差分电平的值在预设范围之内。

[0037]本实施例的CAN总线终端电阻匹配方法能够解决CAN总线通讯网络中由于终端电阻不匹配(终端电阻偏大或者偏小)以及终端电阻损坏导致的CAN节点无法识别引起的通讯异常问题，提高了CAN总线网络的稳定性。[0038]实施例2

[0039]本实施例提供了一种CAN总线终端电阻匹配装置，图3是该装置的一示例性的框图，如图3所示，该装置包括如下组成部分：

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在CAN总线的输出端具有多个电阻以及多路选择开关，该多个电阻的第一端分别

与多路选择开关的第一端的多个分支相连，该多个电阻的第二端并联后与CAN总线输出端的一端相连，多路选择开关的第二端与CAN总线输出端的另一端相连。图3中以R1、R2、R3、R4以及R5对本实施例中的多个电阻进行示例。[0041]在本实施例中，CAN总线的CANH输出端和/或CANL输出端具有多个电阻以及多路选择开关，图3示出了CANH以及CANL端均具有多路选择开关以及多个电阻的一种情况。[0042]在本实施例中，多个电阻的阻值不同，在一种情况下，该多个电阻按照阻值大小顺序排列的形式依次与多路选择开关的多个分支相连，即图3中所示的多个电阻阻值之间的关系可以表示为：R1[0048]本实施例的CAN总线终端电阻匹配方法能够解决CAN总线通讯网络中由于终端电阻不匹配(终端电阻偏大或者偏小)以及终端电阻损坏导致的CAN节点无法识别引起的通讯异常问题，提高了CAN总线网络的稳定性。

[0049]本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。[0050]应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

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图1

图2

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图3

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图4

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