CAN總線控制波特率的計算方法?
Can控制器器只需要進行少量的設置就可以進行通信,就可以像RS232/48那樣使用。
其中較難設置的部分就是通信波特率的計算。CAN總線能夠在一定的范圍內容忍總線上CAN節點的通信波特率的偏差，這種機能使得CAN總線有很強的容錯性，同時也降低了對每個節點的振蕩器精度要求。
實際上，CAN總線的波特率是一個范圍。假設定義的波特率是250KB/S，但是實際上根據對寄存器的設置，實際的波特率可能為200~300KB/S（具體值取決于寄存器的設置）。
簡單介紹一個波特率的計算，在CAN的底層協議里將CAN數據的每一位時間(TBit）分為許多的時間段(Tscl)，這些時間段包括：
A． 位同步時間(Tsync)
B． 時間段1(Tseg1)
C． 時間段2(Tseg2)
其中位同步時間占用1個Tscl；時間段2占用(Tseg1+1)個Tscl；時間段2占用(Tseg2+1)個Tscl,所以CAN控制器的位時間(TBit)就是：TBit=Tseg1+Tseg2+Tsync=(TSEG1+TSEG2+3）*Tscl，那么CAN的波特率

(CANbps)就是1/TBit。
但是這樣計算出的值是一個理論值。在實際的網絡通信中由于存在傳輸的延時、不同節點的晶體的誤差等因素，使得網絡CAN的波特率的計算變得復雜起來。CAN在技術上便引入了重同步的概念，以更好的

解決這些問題。這樣重同步帶來的結果就是要么時間段1(Tseg1)增加TSJW（同步跳轉寬度SJW+1），要么時間段減少TSJW，因此CAN的波特率實際上有一個范圍：1/(Tbit+Tsjw) ≤CANbps≤1/(Tbit-Tsjw)
CAN有波特率的值四以下幾個元素決定：
A． 最小時間段Tscl；
B． 時間段1 TSEG1；
C． 時間段2 TSEG2；
D． 同步跳轉寬度 SJW
那么Tscl又是怎么計算的呢？這是總總線時序寄存器中的預分頻寄存器BRP派上了用場，Tscl＝（BRP+1）/FVBP。FVBP為微處理器的外設時鐘。
而TSEG1與TSEG2又是怎么劃分的呢？TSEG1與TSEG2的長度決定了CAN數據的采樣點，這種方式允許寬范圍的數據傳輸延遲和晶體的誤差。其中TSEG1用來調整數據傳輸延遲時間造成的誤差，而TSEG2則用來調整不同點節點晶體頻率的誤差。但是他們由于過于靈活，而使初次接觸CAN的人有點無所適從。TSEG1與TSEG2的是分大體遵循以下規則：?
Tseg2≥Tscl2，Tseg2≥2TSJW，Tseg1≥Tseg2
總的來說，對于CAN的波特率計算問題，把握一個大的方向就行了，其計算公式可了規結為：?
BitRate = Fpclk/( (BRP+1) * ((Tseg1+1)+(Tseg2+1)+1)

關于CAN的波特率的計算，在數據手冊上已經有很詳細的說明。在此，簡要的把計算方法給出來：

Tcsc :bit位每一編碼的時間長度，每bit可以配置為8~25位編碼，常設為16 。

Tcsc=1/波特率/編碼長度 ；按上計算 Tcsc=1/1MHz/16=62.5ns (取63) 。

BRP = (Tcsc x MCK) - 1=6.3-1 (可以取 5)

各種延遲（Tprs ：）

Delay of the bus driver: 50 ns

Delay of the receiver: 30ns

Delay of the bus line (20m): 110ns

Tprs = 2 * (50+30+110) ns = 380 ns

PROPAG= 380 ns/ Tcsc-1 =6.08Tcsc-1 (可取 6)

Tphs1 + Tphs2 = bit time - Tcsc - Tprs = (16 - 1 - 7)Tcsc= 8

常取 Tphs1 = Tphs2 ，所以 Tphs1 = Tphs2 =4 ；

Tsjw = Min(4 Tcsc,Tphs1) = 4 Tcsc （From 1 to Tphs1 ）

SJW = Tsjw/Tcsc - 1 = 3 ; ? ? ? ? ??

現在CAN_BR 中的各個參數就都有了（BRP=5 ；SJW=3；PROPAG=6；PHASE1=PHASE=4）,填進去就應該OK了 。
?
假設我們先不考慮BTR0中的SJW位和BTR1中的SAM位。那么，BTR0和BTR1就是2個分頻系數寄存器；它們的乘積是一個擴展的分頻系數。即：

? ? BTR0×BTR1＝F_BASE／Fbps ? （1）
? ? 其中：
? ? 內部頻率基準源F_BASE = Fclk／2，即外部晶振頻率Fclk的2分頻。注意任何應用中，當利用外部晶振作為基準源的時候，都是先經過2分頻整形的。
（1）式中，當晶振為16M時，F_BASE＝8000K
? ? ? ? ? ?當晶振為12M時，F_BASE＝6000K
?? ??? ? ? 當晶振為24M時，F_BASE＝12000K
? ? ?Fbps就是我們所希望得到的CAN總線頻率。單位為K。
? ? 設（1）式中BTR0＝m，BTR1＝n，外部晶振16M，則有：

? ? ? ? ?n ＝8000／ ? ?Fbps ? （2）

? ? 這樣，當Fbps取我們希望的值時，就會得到一個m * n的組合值。當n選定，m值也唯一。
? ? n值CAN規范中規定8～25。（也就是BTR1的值）基本原則為：Fbps值越高時，選取n（通過設置BTR1）值越大。其原因不難理解。
? ? 我假定一般應用中選取n＝10，也就是：
同步段＋相位緩沖段1＋相位緩沖段2 ＝1＋5＋4
則(2)式簡化為
? ? ? ? ? ? ? ?m＝800／Fbps

? ?m的最大設置值為64，SJA1000最大分頻系數m*n＝64x25＝1600。因此標準算法中通常以16M晶振為例。其實有了公式（1），任何晶振值（6M～24M）都很容易計算。
? ? SAM的確定：低頻時，選SAM＝1，即采樣3次。高頻100K以上時，取SAM＝0，即采樣1次。
? ? SJA重同步跳寬選取: 與數字鎖相環技術有關。n值選得大時，SJA可以選得大，即一次可以修正多個脈沖份額Tscl。n值小或頻率低時，選SJA＝1。即BTR0.7和BTR0.6都設為0。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的CAN控制器SJA1000波特率计算方法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。