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,但同時也引入了額外的延時,導(dǎo)致通信距離變短,或總線錯誤幀增加,本文以1Mbps波特率下的應(yīng)用為例,對CAN總線信號延時做簡要分析。
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個位,包含應(yīng)答間隙(ACK SLOT)和應(yīng)答界定符(ACK DELIMITER)。在應(yīng)答場里,發(fā)送站發(fā)送兩個“隱性”位。當(dāng)接收器正確地接收到有效的報文,接收器就會在應(yīng)答間隙(ACK SLOT)期間(發(fā)送ACK信號)向發(fā)送器發(fā)送一“顯性”的位以示應(yīng)答。發(fā)送節(jié)點檢測到總線呈顯式狀態(tài)時,就認(rèn)為有節(jié)點進(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總線位時間組成
CAN網(wǎng)絡(luò)通信位定時參數(shù)如圖2所示。
圖2 位定時示意圖
CAN 總線通信中每一位的時間由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)點之間的同步;
時間段1:由傳播段與相位段1組成,傳播段用于補(bǔ)償信號的物理傳播延時;
時間段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。
在實際控制器設(shè)計中,通過調(diào)整時間段1、時間段2 的值可以改變對總線傳播延時的補(bǔ)償時間。
3、CAN總線延時理論分析