CAN总线、自然与人

最近在研究CAN总线，发现CAN总线的CANH和CANL上的波形有好有坏，如图1所示红框中所示，有的波形有明显的过冲，想弄清楚原因，请教了一些前辈，自己也查阅了一些资料，但由于孔丙火（微信公众号：孔丙火）自身愚钝，总是感觉不能完全理解。

图1

根据孔丙火（微信公众号：孔丙火）的理解，CAN波形中的冲击是由于电平陡然变化，在传输双绞线上电波反射造成的，回波反射的原理应该是很复杂的，查阅了相关文献，理论公式一大堆，什么基尔霍夫定律等等，总之，对于我们这些搞应用研究的人来说，一句话，看不懂，但有没有其他方法可以简单理解这种现象呢，我想是有的，下面列举几种比较通俗的解释，有的用自然现象解释，有的用人性解释，反应了CAN总线作为自然界的一部分，就会遵循自然规律，有的“道法自然”意思。

（1）用光的反射来解释

孔丙火（微信公众号：孔丙火）看过周立功关于CAN总线的一本书，书中用光的反射原理解释了CAN信号的回波反射，很形象。他说，电波在双绞线中传输，跟光波在空气中传输具有相同的道理，当光从空气射向水面时，一部分被反射，另一部分折射进入水中。电信号在均匀的双绞线中传播时，是不会有反射的，但在双绞线的末端，线缆的特征阻抗突然变化，信号就会发生反射，反射信号与源信号叠加，就会形成向上的冲击。

图2

（2）用水流解释

这是一个前辈打的比喻，也比较形象。在河流中，如果水流比较缓慢，是看不到回波的，如果水流突然变大，就会看到有反方向的回波。在CAN总线中，低电平突然变到高电平时，就会像水流一样出现回波，从这个角度讲，总线信号电平应该缓慢变化比较好，回波反射小，但太缓慢会影响通信速率，要取个择中，这就是CAN收发器芯片的斜率控制，现在好多芯片都没有这个管脚了，应该是斜率是固定的，因此，不同的芯片在相同的测试条件下，回波反射式差别的。周立功公司有一篇文章，专门比较了几种芯片的性能，大家可以百度搜一下，题目是：主流CAN收发器性能PK，孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为写得不错。

（3）用人与人交流解释

有的人性子急，如果交流的时候，你的性子也急，把想要说的事，想要讲的话一股脑的全说完，可能会引起对方的激烈反应，如果你讲究方式方法，做好铺垫，慢慢谈，对方的反应就不会那么大，这也是一个前辈打的比喻，是不是跟CAN总线的信号反射有些类似啊。人性在CAN总线上的反应，孔丙火（微信公众号：孔丙火）感觉有些意思，写出来跟大家分享一下。

图3

（4）用能量守恒定律解释

下面是从一篇论文中摘出来的，写得也有道理，大家可以看一下，有助于理解。

图4

关于CAN总线的回波反射问题，还是有很多细节问题需要研究的，尤其是对于多节点长距离的应用，留待后续一起讨论。关于你的理解，也可以留言一起探讨。

学习是有趣的，老祖宗是智慧的

道法自然