🔌CAN-Bus: zwei Drähte, zwei Zustände

Controller Area Network (Bosch, 1986; genormt als ISO 11898) verbindet Steuergeräte über eine gemeinsame Leitung. Es gibt keinen Master: Jeder darf senden, wenn der Bus frei ist, und alle hören alles mit.

🧵Topologie und Pegel

Klicke Steuergeräte an: Sobald eines dominant sendet, ist der ganze Bus dominant. Rezessiv ist der Ruhezustand – niemand treibt die Leitung.

Bits automatisch sendenBus: dominant (0) · U_diff ≈ 2 VWired-AND: Ein einziger dominanter Sender genügt, damit der ganze Bus dominant ist.

📐Warum differentiell?

⚡ Dominant = 0

Der Sender zieht CAN_H auf ≈ 3,5 V und CAN_L auf ≈ 1,5 V. Differenzspannung ≈ 2 V (Empfänger erkennen ab 0,9 V dominant).

😴 Rezessiv = 1

Kein Treiber aktiv, beide Leitungen liegen über die Abschlusswiderstände bei ≈ 2,5 V. Differenz ≈ 0 V (unter 0,5 V = rezessiv).

🛡️ Störfest

Eine Störung (z. B. Zündfunke) wirkt auf beide verdrillten Adern fast gleich. Der Empfänger wertet nur die Differenz aus – die Störung hebt sich auf.

  Spannung
  3,5 V ┤        ┌────────┐        ┌────┐            CAN_H
  2,5 V ┤────────┘        └────────┘    └──────────  (beide rezessiv)
  1,5 V ┤        └────────┘        └────┘            CAN_L
        └────────┬────────┬────────┬────┬──────────► Zeit
          rezessiv dominant rezessiv dom. rezessiv
             1        0        1     0      1

⏱️Bitraten und Leitungslänge

Weil jeder Knoten jedes Bit innerhalb derselben Bitzeit zurücklesen muss (für Arbitrierung und ACK), begrenzt die Signallaufzeit die Buslänge. Faustwerte:

Bitrate	Bitzeit	max. Länge (ca.)	typisch für
1 Mbit/s	1 µs	≈ 40 m	Obergrenze klassisches CAN
500 kbit/s	2 µs	≈ 100 m	Antriebsstrang, OBD-II (ISO 15765-4)
250 kbit/s	4 µs	≈ 250 m	OBD-II-Alternative, Nutzfahrzeuge (SAE J1939)
125 kbit/s	8 µs	≈ 500 m	Komfort-/Karosseriebus, CANopen-Standard

Die Längen sind Richtwerte (CiA/CANopen-Empfehlungen); sie hängen von Kabel, Transceivern und Abtastzeitpunkt ab.

🎯 Abtastpunkt

Eine Bitzeit wird in Zeitquanten geteilt: Sync-Segment, Propagation, Phase 1 | Abtastpunkt | Phase 2. Üblich sind Abtastpunkte um 75–87,5 % der Bitzeit. Bei jeder rezessiv→dominant-Flanke synchronisieren sich die Empfänger nach.

|Sync|  Prop  | Phase1 |▲Phase2|
|1 tq|        |        ||      |
                        Abtastpunkt

✅ Nachmessen (mit ausgeschalteter Zündung)

Zwischen CAN_H (Pin 6) und CAN_L (Pin 14) der OBD-Buchse misst man bei intaktem Bus etwa 60 Ω – zwei 120-Ω-Widerstände parallel. ≈ 120 Ω deutet auf einen fehlenden Abschluss hin. Messungen am Fahrzeug nur spannungsfrei und auf eigene Verantwortung.