title: “CiA 102 CAN物理层规范 工业应用” source: “云盘” author: “CAN in Automation (CiA) e.V.” size: “95 KB” pages: “6页” date: “2026-09-20” method: “PDF文本提取” status: “done” original_path: “/日常学习资料/论文专利合集/CiASpecifications/102v03000005.pdf”
CiA 102 CAN物理层规范 工业应用
概述
版本：3.0.0，2010年2月5日发布
版权：© CAN in Automation (CiA) e. V. 2010
本规范描述了用于一般工业应用的CAN物理层，使用高达1 Mbit/s的传输速率。除了国际标准化的高速收发器外，还指定了一系列传输速率，以实现CAN设备（特别是CANopen设备）之间的通用兼容性。
标准引用
- /CiA301/ CiA 301, CANopen应用层和通信配置文件
- /CiA303-1/ CiA 303-1, CANopen附加规范 - 第1部分：布线与连接器引脚分配
- /ISO11898-1/ ISO 11898-1, 道路车辆 - 控制器局域网（CAN）- 第1部分：数据链路层和物理信号
- /ISO11898-2/ ISO 11898-2, 道路车辆 - 控制器局域网（CAN）- 第2部分：高速介质访问单元
- /ISO11898-5/ ISO 11898-5, 道路车辆 - 控制器局域网（CAN）- 第5部分：具有低功耗模式的高速介质访问单元
术语定义
CAN设备
配备CAN控制器芯片和CAN收发器芯片的电子控制单元
T型连接器
包含三个连接器的无源组件
物理信号
4.2 设备设计
通常，设备设计者设置比特定时参数。应使用/CiA301/中指定的一个传输速率。
推荐比特率表：
| 比特率 | 标称比特时间 |
|---|---|
| 1 Mbit/s | 1 µs |
| 800 kbit/s | 1.25 µs |
| 500 kbit/s | 2 µs |
| 250 kbit/s | 4 µs |
| 125 kbit/s | 8 µs |
| 50 kbit/s | 20 µs |
| 20 kbit/s | 50 µs |
| 10 kbit/s | 100 µs |
注意：并非所有符合/ISO11898-2/的CAN收发器芯片都支持较低的比特率。同样，高时钟频率的CAN控制器芯片也不总能支持较低的比特率。
4.3 系统设计
网络中的所有设备应使用相同的比特率。配置的采样点应相同或尽可能接近。使用不同的采样点配置可能导致网络长度缩短，或需要更精确的振荡器以达到合适的再同步。
物理介质连接
5.2 设备设计
为了提高EMC性能和保护收发器芯片，设备设计者可使用额外的电路，如双向TVS二极管、金属氧化物压敏电阻、 Crowbar电路或RC/LC滤波器。
5.3 系统设计
为了提高EMC性能和保护收发器芯片，系统设计师可使用（偏置）分流终端电阻和其他附加电路（如铁氧体磁珠、共模扼流圈或穿通电容器）。还可以屏蔽总线电缆。
介质依赖接口
6.2 设备设计
有两种基本概念如何将设备连接到总线：
互连总线段
- 使用T型连接器互连总线段和设备
- 或设备提供两个总线连接器
不间断总线
- 总线由单根电缆组成，无互连设备
- 设备：一个插头连接器；总线：每个设备一个插座连接器，加上一端有终端电阻的插座和插头连接器
6.3 系统设计
布线拓扑应尽可能接近单线结构，以最小化反射。最大网络长度取决于所选的比特率和采样点位置。网络最大长度不应超过1000米。
终端电阻：
- 网络长度小于40米时，建议使用120Ω电阻在两个网络端终止
- 其他网络长度参见/CiA303-1/的一般建议
接地要求：
- 所有收发器芯片的接地引脚应互连
- 地电位差不应超过2V
供电参数：
- 外部正电源建议在+7V < V+ < +13V范围内，最大100mA
- 如果使用24V或更高电压电源，建议选择适当的CAN收发器芯片
电缆要求：
- 总线导线可以并行、绞合和/或屏蔽布线，取决于EMC要求
- 未终止的支路电缆长度应尽可能短
- 在1 Mbit/s时，电缆支路长度不应超过0.3米
中继器：可用于增加连接到网络系统的总线节点数量。从数据链路层角度看，这是一个包含多个段的一个逻辑网络。
应用场景
此规范适用于：
- 所有CAN工具
- 通用接口设备（如USB/CAN dongle）
- CANbase工业自动化网络
关联笔记：CANopen设备配置文件 | CiA 414 织机设备配置文件