CAN波特率设置.docx

CAN波特率设置.docxCan控制器器只需要进行少量的设置就可以进行通信,就可以像RS232/48那样使用。
其中较难设置的部分就是通信波特率的计算。CAN总线能够在一定的范围内容忍总线上CAN节点的通信波特率的偏差,这种机能使得CAN总线有很强的容错性,同时也降低了对每个节点的振荡器精度。
实际上,CAN总线的波特率是一个范围。假设定义的波特率是250KB/S,但是实际上根据对寄存器的设置,实际的波特率可能为200~300KB/S(具体值取决于寄存器的设置)。
简单介绍一个波特率的计算,在CAN的底层协议里将CAN数据的每一位时间(TBit)分为许多的时间段(Tscl),这些时间段包括:
A. 位同步时间(Tsync)
B. 时间段1(Tseg1)
C. 时间段2(Tseg2)
其中位同步时间占用1个Tscl;
时间段1占用(Tseg1+1)个Tscl;
时间段2占用(Tseg2+1)个Tscl,
所以CAN控制器的位时间(TBit)就是:
TBit=Tseg1+Tseg2+Tsync=(TSEG1+TSEG2+3)*Tscl,那么CAN的波特率(CANbps)就是1/TBit。
但是这样计算出的值是一个理论值。在实际的网络通信中由于存在传输的延时、不同节点的晶体的误差等因素,使得网络CAN的波特率的计算变得复杂起来。CAN在技术上便引入了重同步的概念,以更好的解决这些问题。
这样重同步带来的结果就是要么时间段1(Tseg1)增加TSJW(同步跳转宽度SJW+1),要么时间段减少TSJW,因此CAN的波特率实际上有一个范围:
1/(Tbit+Tsjw)  ≤ CANbps ≤ 1/(Tbit-Tsjw)
CAN波特率的值四以下几个元素决定:
A. 最小时间段Tscl;
B. 时间段1 TSEG1;
C. 时间段2 TSEG2;
D. 同步跳转宽度 SJW
那么Tscl又是怎么计算的呢?
这是总总线时序寄存器中的预分频寄存器BRP派上了用场,Tscl=(BRP+1)/FVBP。
FVBP为微处理器的外设时钟。
而TSEG1与TSEG2又是怎么划分的呢?
TSEG1与TSEG2的长度决定了CAN数据的采样点,这种方式允许宽范围的数据传输延迟和晶体的误差。其中TSEG1用来调整数据传输延迟时间造成的误差,而TSEG2则用来调整不同点节点晶体频率的误差。
但是他们由于过于灵活,而使初次接触CAN的人有点无所适从。TSEG1与TSEG2的是分大体遵循以下规则: Tseg2≥Tscl2,Tseg2≥2TSJW,Tseg1≥Tseg2
总的来说,对于CAN的波特率计算问题,把握一个大的方向就行了,其计算公式可了规结为: BitRate = Fpclk/( (BRP+1) * ((Tseg1+1)+(Tseg2+1)+1)
此外,CAN协议还允许用户指定位采样模式SAM,分别是单次采样和三次采样模式(在3个采样结果中选出1个)。在单次采样模式中,采样点是在TESG1段的末端,而三次采样模式比单次采样多取两个采样点,它们在TSEG1段的末端的前面,之间相差一个TQ。
缩写的含义如下:
NBT: 位定时
BRP: 波特率预设值
SAM: 采样模式
SJW: 同步跳转宽度
SYNC—SEG: 同步段,固定值是1
TSEG1: