[发明专利]高速CAN总线用自适应阻抗匹配模块、方法及系统

说明书

本发明涉及一种高速CAN总线用自适应阻抗匹配模块、方法及系统，本自适应阻抗匹配模块适于根据CAN总线相应端的信号线之间的电压差，以自适应调节该端的终端电阻值。本发明的自适应阻抗匹配模块及方法适于在环境温度、总线长度等变化的情况下，能够根据CAN总线终端的显性位电压的变化，实现了自适应调节终端电阻实现匹配，在一定程度上能够提高高速CAN总线传输的可靠性，减少故障发生率。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种高速CAN总线用自适应阻抗匹配模块、方法及系统。

背景技术

目前对高速CAN总线的终端电阻配置多使用120Ω固定电阻值或经过计算的固定电阻值，满足了大部分场合的应用。但终端电阻的匹配还收到其他因素的影响，如：使用不同总线电缆的阻抗也不一样；环境变化将导致总线传输的阻抗、容抗特性变化等。在实际使用时，存在以下几种情况：

1、使用不同的通信电缆的阻抗、容抗等特征参数不同；

2、使用时根据需要改变总线长度或增删CAN总线上的节点，导致CAN总线上的特征参数变化；

3、环境因素(如温度)比较大变化导致CAN总线特征参数改变。

加上电磁干扰等影响，这些复杂情况随机组合可导致原本可靠或比较可靠的高速CAN总线传输的可靠性降低，甚至出现错误帧。采用固定电阻值的终端电阻较难适应一些特殊场合的阻抗匹配，一般是在问题发生后调查并处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种CAN总线自适应阻抗匹配模块、方法及系统，解决了由于CAN总线特征参数变化而导致的终端电压差变化，进而造成CAN总线传输的可靠性降低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种CAN总线用自适应阻抗匹配模块，所述自适应阻抗匹配模块适于根据CAN总线相应端的信号线之间的电压差，以自适应调节该端的终端电阻值。

进一步，所述自适应阻抗匹配模块包括：电压检测电路、单片机和数字电位器，其中所述电压检测电路用于检测CAN总线相应端的信号线之间的电压差；所述单片机与电压检测电路相连，且通过电压差控制数字电位器的输出电阻值作为与电压差相匹配的终端电阻值。

进一步，当所述电压检测电路检测电压差在1.5V-2.5V之间时，所述数字电位器的输出电阻值为120Ω；当所述电压检测电路检测电压差大于0.5V且小于1.5V时，所述数字电位器的增大输出电阻值，直至电压检测电路检测到电压差提高至1.5V-2.5V之间；当所述电压检测电路检测电压差大于2.5V时，所述数字电位器的减小输出电阻值，直至电压检测电路检测到电压差下降至1.5V-2.5V之间。

进一步，所述输出电阻值的调节步进值为10Ω。

进一步，所述单片机内的存储单元还适于保存电压差在1.5V-2.5V之间时的终端电阻值。

进一步，为了解决同样的技术问题，本发明还提供了一种CAN总线用自适应阻抗匹配方法，该方法包括如下步骤：

步骤S1，在CAN总线呈显性位时，分别检测CAN总线两端信号线之间的电压差；

步骤S2，根据相应端的电压差，调节该端的终端电阻值。

进一步，所述终端电阻值通过自适应阻抗匹配模块实现调节，即所述自适应阻抗匹配模块包括：电压检测电路、单片机和数字电位器，其中所述电压检测电路用于检测CAN总线相应端的信号线之间的电压差；所述单片机与电压检测电路相连，且通过电压差控制数字电位器的输出电阻值作为与电压差相匹配的终端电阻值。