四种主流的拓扑方式介绍图片（四种主流的拓扑方式介绍）

随着CAN总线的广泛应用，如何在各种工况下选择合适的网络拓扑成为工程师们头疼的问题。本文将介绍几种主流的总线拓扑结构，可以帮助你快速了解如何选择。

一、线性拓扑

图1线性拓扑

线性拓扑也称为总线拓扑。如图1所示，所有节点都连接到同一条总线上。总线上任何一个节点发送信息，其他节点都能正常接收。

其优点包括：

布线简单；

阻抗匹配的固定规则(开头一个120欧姆电阻，结尾一个)；

布线简单方便。

由于这些优点，它在许多领域得到了广泛的应用，可以满足大多数领域的应用要求。然而，随着工业应用的扩展，总线拓扑的缺点也逐渐被发现，例如：

如果节点数量多，总线电缆变长，会影响总线传输；

支线长度不能太长。

二、星形拓扑

图2星形拓扑

如图2所示，我们可以看到星型拓扑的特点是每个分支基本等长。在完全等长的情况下，不使用集线器设备，通过调节终端电阻就可以实现网络(R=n60欧姆；r:各支路的终端电阻；n:分支数)。如果每条支线的长度不一样，就需要用hub来控制通信，保证数据的稳定传输。

这种拓扑的优点是：

方便扩展节点；

可以减少总线应用场景的使用面积。

然而，这种拓扑结构的缺点是显而易见的，例如：

中心设备故障会导致网络瘫痪；

当支路长度不相等时，阻抗匹配是复杂的；

还需要添加集线器来进行网络拓扑分段。

三、树形拓扑

图3树形拓扑

树形拓扑的特点是分支长，长度不一。如图3所示，可以看出，集线器和中继器通常用于分支，因为分支长度不同导致阻抗匹配困难。这些设备都有独立的CAN控制器，所以每一段都可以形成独立的线性拓扑，方便施工。

这种拓扑的优点是：

布线方便；

最小化布线距离。

然而，这种拓扑结构的缺点是显而易见的，例如：

网络拓扑很复杂，所以构造器可以阻抗不匹配。

需要添加集线器或中继器来划分网络拓扑。

图4树形拓扑应用

如图4所示，它是树形拓扑的一个应用模型。因为整体传输距离太长，每五公里就要加一个中继器，保证信号的传输质量。每个子网节点通过CANbridge连接，子网内每个节点的数据通过CANbridge进行发送、接收和过滤，从而完成整个网络的组网。

四、环形拓扑

图5环形拓扑

环形拓扑是将CAN总线首尾相连形成一个环，可以保证电缆在任何位置断开，仍然可以保证通信。如图5所示，可以看出由于是环形结构，在终端电阻匹配上采用了分布匹配的方式，保证整体阻抗为60欧姆。

公式：r=120，rct1=rct10=300，Rct2~Rct9=5k

这种拓扑的优点和缺点是：

优点：电缆在任何位置断开后，总线仍能通信。

缺点：断线后信号反射严重，所以可以不适用于高波特率和长距离的场合。

摘要

图6拓扑模式总结

图6总结了这四种主流拓扑。在选择网络布局时，可以根据不同拓扑的优缺点进行选择，快速完成选择。