CAN总线位定时参数的确定
3 参数计算步骤及举例
某CAN通信系统,采用1个取样点模式,其它参数指标如表4所列。
表4
参 数 | 说 明 | 最小值 | 典型值 | 最大值 |
fBit/(kb·s-1) | 通信波特率 | 250 | ||
tbit/μs | 位周期时间 | 4 | ||
fCLK/MHz | CAN控制器的时钟频率 | 24 | ||
Δf/% | 时钟频率偏差 | 1.0 | ||
tran/ns | 总线驱动器延时 | 30 | 75 | 157 |
toth/ns | 其它设备延时 | 15 | 40 | |
δ/(ns·m-1) | 线路延时 | 5 | 6.5 | |
L/m | 节点间总线长度 | 3 | 95 | |
tBUS/ns | 计算得到线路延时tBUS=L·δ | 15 | 618 | |
fprop/ns | 计算得到传输延时,公式(13) | 120 | 1630 |
①确定可能的BRP、NBT和PROP。
由公式(1)、(3)、(4)及(9)得到
NBT=1/(fbit·TSCL)=fCLK/(2fbit·BRP)
所以有 NBT·BRP=fCLK/2fbit (19)
将参数代入公式(19)得到NBT·BRP的值为48,而NBT取值为3~25,所以NBT和BRP所有可能的组合如表5所列。
表5
fCLK | NBT | BRP | TSCL/ns | PROPmax | PROPmin | 有效性 |
24MHz | 4 | 12 | 1000 | 1.63 | 0.12 | 无 |
6 | 8 | 666.6 | 2.45 | 0.18 | 无 | |
8 | 6 | 500 | 3.26 | 0.24 | 无 | |
12 | 4 | 333.3 | 4.89 | 0.36 | 有 | |
16 | 3 | 250 | 6.52 | 0.48 | 有 | |
24 | 2 | 166.6 | 9.78 | 0.72 | 无 |
②计算NBTmin和NBTmax。由公式(15-1)、(18-1)、(19)、(14)及(3)推出
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NBT≥
公式(22)
代入数据,计算得到8.31≤NBT≤17.9。原则上选12和16都可以,为了方便取得样点,我们取较大的值16。
③根据公式(15-1)计算SJWmin,如表6所列。
④根据公式(17-1)计算TSEG2min,如表6所列。
⑤根据公式(18-1)计算TSEG2max,如表6所列。
⑥确定寄存器设置数值,如表7所列。
表6
最小值 | 最大值 | 确定值 | |
SJW | {3.23,3.67}max | 4 | 4 |
TSEG2 | {2,SJW}max | {8,5.54,4.78}min | 4 |
TSEG1 | TSEG1=NBT-TSEG2-SYNC_SEG=16-4-1 | 11 |
表7
BTR0 | SHW | BRP | BTR1 | SAM | TSEG2 | TSEG1 | |||||||||||
C2 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 3A | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
4 结论
在不同的系统应用中,可以根据所使用的时钟频率、时钟信号的频率偏差、通信波特率及最大传输距离等因素,对通信控制器位定时参数进行优化确定。确定得到的参数可以提高通信系统整体性能,这使CAN总线优势更加明显,以适合更加广泛的应用。
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