采樣點(diǎn)是接收節(jié)點(diǎn)判斷信號(hào)邏輯的位置,采樣點(diǎn)對(duì)CAN總線來(lái)說(shuō)極其重要,尤其是在組網(wǎng)的時(shí)候,多個(gè)節(jié)點(diǎn)盡量保持同一個(gè)采樣點(diǎn),若網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)采樣點(diǎn)不一致會(huì)導(dǎo)致同樣的采樣頻率出現(xiàn)采樣錯(cuò)誤,使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障。
采樣點(diǎn)的規(guī)則及原理
CAN協(xié)議里將一個(gè)位時(shí)間分為同步段、傳播段、相位緩沖段1和相位緩沖段2。這些段又由稱之為Time Quantum(以下稱為Tq)的最小時(shí)間單位構(gòu)成。1位由多少個(gè)Tq構(gòu)成、每個(gè)段由多少個(gè)Tq構(gòu)成等是可以設(shè)定的。通過設(shè)置bit時(shí)序,使得可以設(shè)定一個(gè)采樣點(diǎn)以使總線上多個(gè)單元可同時(shí)采樣,所謂采樣點(diǎn)就是在這一時(shí)刻總線上的電平被鎖存,這個(gè)鎖存的電平作為位的值。采樣點(diǎn)的位置在相位緩沖段1(PBS1)的結(jié)束處。
圖1 CAN 位時(shí)間結(jié)構(gòu)圖
同步段(SS):多個(gè)連接在總線上的單元通過此段實(shí)現(xiàn)時(shí)序調(diào)整,同步進(jìn)行接收和發(fā)送工作,邊沿包含在此段中;
傳播時(shí)間段(PTS):用于補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)上所有的物理延遲;
相位緩沖段1(PBS1)和相位緩沖段2(PBS2):當(dāng)信號(hào)邊沿不能被包含于(SS)段中時(shí),可在此段進(jìn)行補(bǔ)償;
采樣點(diǎn):讀取并解釋總線上各位值的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)。
采樣點(diǎn)位置如圖1所示,它是讀取總線電平,并將讀到的電平作為位值的點(diǎn),所以從一個(gè)位的開始到采樣點(diǎn)的時(shí)間占一個(gè)完整位的總時(shí)間的百分比就是所求的采樣點(diǎn)的值:
sample =(1+TSEG1)/(1+TSEG1+TSEG2)
ZPS-CANFD采樣點(diǎn)測(cè)試的測(cè)試原理
將ZPS-CANFD設(shè)備連接好后,再選擇“采樣點(diǎn)測(cè)試”并設(shè)置好對(duì)應(yīng)的參數(shù),然后開始測(cè)試即可進(jìn)行采樣點(diǎn)的測(cè)試,如圖2,最終的測(cè)試結(jié)果為:90%,誤差為5%位寬。
圖2 采樣點(diǎn)測(cè)試結(jié)果
ZPS-CANFD測(cè)試原理及過程如下:
1、用ZPS-CANFD發(fā)送ID 為0的報(bào)文100幀,在此報(bào)文的第一個(gè)ID位(1注1)的0%處施加一個(gè)寬度為27%位寬(2注2)的干擾(如圖3),記錄這100幀報(bào)文中出現(xiàn)的錯(cuò)誤幀數(shù),但由于此時(shí)距離采樣點(diǎn)位置較遠(yuǎn),暫時(shí)不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤幀。
圖3 干擾1
2、27%位寬的干擾逐漸以1%位寬的步進(jìn)向右移動(dòng),在干擾的右邊沿快靠近采樣點(diǎn)時(shí)(如圖4),由于通信延遲的關(guān)系,此時(shí)采到的電平和ZPS-CANFD發(fā)送的不一致了,導(dǎo)致DUT接收到的CRC校驗(yàn)和DUT計(jì)算的CRC校驗(yàn)不一致,DUT就會(huì)主動(dòng)發(fā)出錯(cuò)誤幀,把每一個(gè)不同干擾位置的錯(cuò)誤幀數(shù)記錄下來(lái)。從此刻開始,繼續(xù)往右步進(jìn),錯(cuò)誤幀數(shù)也會(huì)有所增加。
圖4 干擾2
3、繼續(xù)步進(jìn),當(dāng)干擾的左邊沿位置過了采樣點(diǎn)后(如圖5),此時(shí)DUT就不會(huì)再出現(xiàn)錯(cuò)誤幀了。因此,最后一個(gè)出現(xiàn)錯(cuò)誤幀的位置就是我們想要知道的采樣點(diǎn)位置。
圖5 干擾3
常規(guī)采樣點(diǎn)的設(shè)計(jì)
采樣點(diǎn)對(duì)CAN總線來(lái)說(shuō)非常重要,在組網(wǎng)的時(shí)候,多個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)盡量保持同一個(gè)采樣點(diǎn),且最好在但不超過7/8位時(shí)間點(diǎn)上,標(biāo)準(zhǔn)中也給了如下幾個(gè)例子。
關(guān)于采樣點(diǎn)的計(jì)算:
sample =(1+TSEG1)/(1+TSEG1+TSEG2)