在很多的CAN總線介紹的文章中說明：CAN總線最多支持掛接的設備（如下圖中展示的CAN Device的數量最大值）是110個。但是可能很多人并不清楚為何是110？“110”這個數字是怎么來的？

【資料圖】

為解答上面的問題，我們先介紹一下影響CAN總線最多設備數量的幾個因素：

其實在控制器區域網絡（Controller Area Network，CAN）中，可以掛接到總線上的設備數量不是一個固定的數字，而是受到多個因素的影響。這些因素包括總線電容、傳輸速率、收發器芯片的驅動能力等，它們共同塑造了CAN總線的性能和設備掛接的限制。以下是對這些關鍵因素影響的深入分析。

總線電容的影響

總線電容是指由總線線纜、連接器和連接設備引起的電容，它對CAN總線性能有著深遠的影響。較大的總線電容會導致以下問題：

信號傳播速度降低：較大的總線電容需要更多的電荷來充電和放電，從而減慢了信號的傳播速度。在高速通信中，這可能導致時序要求更為嚴格，限制了可以掛接到總線上的設備數量。

信號失真：總線電容可能導致信號失真，因為信號在傳輸過程中需要克服電荷積累的阻力。這種失真可能導致接收設備無法正確解碼數據，引發通信錯誤。

終端電阻匹配問題：較大的總線電容可能需要不同的終端電阻配置，以匹配總線的特性阻抗。不正確的終端電阻配置可能導致信號反射增加，干擾通信的穩定性，從而影響掛接設備的數量。

總線長度和傳播延遲：總線電容與總線長度成正比，較長的總線通常具有更大的總線電容。這會導致信號傳播時間延遲增加，需要更復雜的電氣特性匹配和時序控制來維持通信的穩定性，可能對掛接設備數量產生間接影響。

傳輸速率的影響

傳輸速率是CAN總線通信的關鍵參數之一。傳輸速率決定了數據在總線上傳輸的速度，同時也會影響設備掛接的限制。

時序要求：較高的通信速率要求節點具有更精確的時序控制，以確保它們在規定的時間內完成數據傳輸。這對于高速通信來說至關重要，限制了可以掛接到總線上的設備數量。

總線長度：通信速率受到總線長度的限制。CAN總線的信號傳播速度是有限的，較長的總線長度會導致信號傳播時間延遲的增加。在高速通信中，需要限制總線長度以滿足時序控制的要求。

信號穩定性：更高的通信速率通常需要更穩定的信號傳輸。較長的總線長度可能會導致信號衰減和失真，降低信號質量，使其容易受到噪音和干擾的影響，這對掛接設備數量產生限制。

收發器芯片的驅動能力的影響

收發器芯片的驅動能力是指它們能夠推動信號通過總線的能力，這也可以影響設備掛接的限制。

信號強度和傳輸距離：收發器芯片的驅動能力直接影響信號的強度。較高驅動能力的芯片能夠提供更強的信號，這在長距離傳輸或連接多個設備時非常重要。驅動能力足夠強的收發器芯片可以支持更多設備的連接，尤其是在大型CAN網絡中。

抵抗總線電容和干擾：總線電容是CAN總線上的一個關鍵電氣參數。較大的總線電容需要更多電荷來充電和放電，這會導致信號的傳播速度變慢，并增加信號失真的風險。驅動能力足夠強的收發器芯片可以克服總線電容的影響，維持信號的穩定性。

驅動能力的選擇和優化：在設計CAN網絡時，工程師需要仔細考慮收發器芯片的驅動能力。選擇具有適當驅動能力的芯片可以根據總線長度、總線電容、通信速率和設備數量的要求來優化網絡性能。如果驅動能力不足，可能需要采取其他措施，如增加終端電阻的值，以改善信號傳輸和支持更多設備的掛接。

為何是110？

"110"這個數字可能是基于具體的CAN標準和應用需求來確定的。在實際應用中，工程師通常會根據通信速率、總線長度、終端電阻配置、總線拓撲結構等因素來評估CAN總線的性能，以確定最適合的設備數量限制。這個數字不是固定不變的，可能會因不同的應用而有所不同。在一些應用中，"110"可能是一個經驗性的設備數量限制，可以滿足通信要求和性能需求。在其他應用中，這個數字可能會有所不同，具體取決于特定的技術和應用要求。因此，"110"只是一個示例，實際應用中的設備數量限制可能會因情況而異。審核編輯：劉清