2 展示运行情况的测量

图 2-1 显示了在同一总线上通信的两个 5V 收发器。在这种情况下，收发器 (XCVR) 1 和 2 均为德州仪器 (TI) 的 SN65HVD255 CAN 收发器。信号“TXD1”和“TXD2”显示每个收发器驱动到总线上的内容，而“RXD1”和“RXD2”显示每个收发器从总线上读取的内容。上方的两个信号是总线线路，CANH（黄色）和 CANL（浅蓝色）。它们下方的红色波形是计算得出的 CANH 和 CANL 之间的差分电压。

我们使用了简化的位模式来演示 CAN 总线原理。

• 位时间 1：一个收发器发送一个显性位，而另一个保持隐性位。
• 位时间 2：两个收发器均为隐性。
• 位时间 3：均发送显性位，显示了在仲裁期间可能发生的情况。

如图所示，由于每个收发器的输出晶体管并联，因此当两个收发器都处于显性状态时，差分电压会稍高，从而导致更小的压降和更大的差分电压输出。

图 2-2 显示了相同的设置，但使用了两个 3.3V 收发器 (TI SN65HVD234)。显性位期间总线线路之间的差分电压低于测试的 5V 器件，但仍符合 ISO 11898-2 标准的要求。此外，5V 器件的最小差分总线电压与 3.3V 器件相同 (1.5V)。这意味着，设计人员选择 5V 器件是为了实现其更高的差分驱动能力，这种选择并无优势，因为并无规定其差分输出必须更高。

图 2-3 显示了具有共模差异的 CAN 的稳健性。在之前的图中，红色 Math 信号显示的是共模电压，而不是差分电压。在发生接地漂移收发器之间仲裁时，总线信号会变得非常糟糕。然而，RXD1 信号显示收发器没有问题，因为差分信号良好，并且收发器正确检测到总线上的信号。

图 2-4 显示了与上图相同的情况，现在使用分裂终端，而不是传统的单终端。分裂终端（如 图 2-4 所示）有助于滤除节点之间存在接地电位差时可能出现的高频噪声。图 2-4 的设置使用了典型的 4.7nF 的 C_L 值。

图 2-6 显示了与包含一个 3.3V 收发器和一个 5V 收发器的混合网络中的通信。与之前一样，数字信号 TXD1、TXD2、RXD1 和 RXD2 表明两个收发器都在准确地相互通信，并且与具有 1V 接地漂移的 5V 同构网络相比，通信期间的共模漂移很小。

图 2-7 显示了由两个 3.3V 收发器和一个 5V 收发器组成的混合网络中的 CAN 帧，以展示功能混合系统 CAN 帧中的这些原理。