20251114 - CAN总线中终端电阻的作用

在 CAN 总线（包括汽车、工业设备、STM32 的 bxCAN 等）中，120 欧姆终端电阻（Termination Resistor） 是必不可少的核心硬件之一。如果缺失或安装错误，CAN 通信会直接出问题（反射、波形畸变、丢包、仲裁错误等）。

✅ 120 欧终端电阻的作用

1. 防止信号反射（最关键作用）

CAN 是 差分信号 + 双绞线，信号沿着线传输时，如果线的末端没有匹配电阻，信号会被反射回来。

反射会导致：

• 波形震荡
• 电平漂移
• 判读错误（dominant/recessive 电平搞乱）
• CRC 错误
• 连接多台设备时通信不稳定甚至完全无法收发

120 欧电阻的作用就是让信号能在末端被“吸收”，不反射回去。

这叫 阻抗匹配（impedance matching）。

CAN 总线的特性阻抗 ≈ 120 欧，所以两端各放一个 120 欧电阻就能匹配。

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2. 稳定差分电压，提高抗干扰能力

CAN 用差分信号：

CANH - CANL = 差分电压
dominant: ~2 V，表示低电平
recessive: ~0 V，表示高电平

120 欧终端电阻会形成差分回路，让电流有路径流动，从而保持稳定的差分电压。

如果没有终端电阻，波形会变成漂浮状态，抗干扰能力下降。

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3. 限制总线上的共模电压，防止设备烧毁

终端电阻还提供对 CANH/CANL 的 DC 参考，使得总线共模电压不会乱飘，避免 CAN 收发器进入异常状态。

❗ 终端电阻使用规则（容易犯错）

规则 1：CAN 总线必须只有两端各 1 个 120 欧电阻

也就是：

120Ω —— [很多设备] —— 120Ω

无论你接 2 个设备还是 50 个设备，都只要两端放电阻。

规则 2：总线中间节点绝不能带终端电阻

中间节点应该开关断开终端电阻。

例如开发板常有 jumper：

CAN_TERM: ON = 启用120欧

如果你把 10 块开发板连一起并且全开，会全部通信失败。

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🔧 实际工程举例（STM32 bxCAN）

如果用 STM32F407 + SN65HVD230 驱动 CAN，总线必须：

• 第一台设备 插 → 120 欧
• 最后一台设备 插 → 120 欧
• 中间所有设备 → 不要插电阻

否则报错：

• Stuff error
• CRC error
• Bit error
• Arbitration lost 等等

🧪 用万用表测量总线端电阻

断电后用万用表测 CANH-CANL：

• 约 60 欧 → 正常（两个 120 欧并联）
• 约 120 欧 → 只有一个 120 欧（另一端没插）
• 几欧到几十欧 → 终端太多或短路
• 无限大（开路） → 没有终端电阻

📌 一句话总结

**120 欧终端电阻的作用是进行阻抗匹配，吸收信号防止反射，从而保证 CAN 总线的稳定通信。总线上必须只在两端各放一个 120 欧电阻。