CAN收發(fā)器的改良和隔離器件引入,大大提高了通信的可靠性,但同時(shí)也引入了額外的延時(shí),導(dǎo)致通信距離變短,或總線錯(cuò)誤幀增加,本文以1Mbps波特率下的應(yīng)用為例,對(duì)CAN總線信號(hào)延時(shí)做簡要分析。
CAN總線傳輸距離的相關(guān)因素
1、ACK應(yīng)答
CAN 總線采用多主通信模式、非破壞式總線仲裁機(jī)制。以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)椐幀為例,從結(jié)構(gòu)上看分成7段,分別為起始段、仲裁段、控制段、數(shù)椐段、CRC校驗(yàn)段、ACK應(yīng)答段、幀結(jié)束段,如圖1所示:
圖1 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)椐幀結(jié)構(gòu)及應(yīng)答
ACK段長度為2個(gè)位,包含應(yīng)答間隙(ACK SLOT)和應(yīng)答界定符(ACK DELIMITER)。在應(yīng)答場(chǎng)里,發(fā)送站發(fā)送兩個(gè)“隱性”位。當(dāng)接收器正確地接收到有效的報(bào)文,接收器就會(huì)在應(yīng)答間隙(ACK SLOT)期間(發(fā)送ACK信號(hào))向發(fā)送器發(fā)送一“顯性”的位以示應(yīng)答。發(fā)送節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到總線呈顯式狀態(tài)時(shí),就認(rèn)為有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了有效的應(yīng)答并且自己所發(fā)出的幀是正常的。
2、CAN總線位時(shí)間組成
CAN網(wǎng)絡(luò)通信位定時(shí)參數(shù)如圖2所示。
圖2 位定時(shí)示意圖
CAN 總線通信中每一位的時(shí)間由4 部分組成,即同步段、傳播段、相位緩沖段1、相位緩沖段2,劃分為3段。
同步段:用于總線諸節(jié)點(diǎn)之間的同步;
時(shí)間段1:由傳播段與相位段1組成,傳播段用于補(bǔ)償信號(hào)的物理傳播延時(shí);
時(shí)間段2:即相位緩沖段2,相位段1 和相位段2 用于補(bǔ)償沿的相位誤差。
在實(shí)際控制器設(shè)計(jì)中,通過調(diào)整時(shí)間段1、時(shí)間段2 的值可以改變對(duì)總線傳播延時(shí)的補(bǔ)償時(shí)間。
3、CAN總線延時(shí)理論分析