如何計算CAN通信波特率
在CAN總線系統(tǒng)中,波特率的計算是一個關(guān)鍵步驟,它確保網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備能夠以相同的速率進行通信。
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理論
波特率的計算涉及到幾個關(guān)鍵參數(shù),包括CAN控制器的時鐘頻率、分頻因子、以及位時間的不同部分。
時鐘頻率(Fclk)
CAN控制器的時鐘頻率。
這是CAN模塊的輸入時鐘,通常來自于微控制器的主時鐘。
分頻因子(Prescaler)
用于從主時鐘頻率中分頻得到位時間計數(shù)器的時鐘頻率。
分頻因子可以增大位時間,使得CAN總線能夠在較低的波特率下工作。
位時間(Bit Time)
位時間由幾個部分組成,總共需要滿足規(guī)定的時間量子(Time Quanta,TQ)數(shù):
同步段(Sync Seg):
用于同步不同節(jié)點上的數(shù)據(jù)邊緣,固定為1 TQ。
傳播時間段(Prop Seg):
用于補償網(wǎng)絡(luò)中的物理延遲,長度可以調(diào)整。
相位緩沖段1(Phase Seg1)和相位緩沖段2(Phase Seg2):
用于對抗信號抖動和網(wǎng)絡(luò)延遲,長度可調(diào)。
基于上述參數(shù),CAN波特率的計算公式如下:
波特率 = Fclk / (Prescaler * Bit Time)
其中,Bit Time = Sync Seg + Prop Seg + Phase Seg1 + Phase Seg2。
假設(shè)一個CAN控制器有如下參數(shù):
Fclk = 16 MHz
Prescaler = 8
Sync Seg = 1 TQ
Prop Seg = 2 TQ
Phase Seg1 = 3 TQ
Phase Seg2 = 2 TQ
Bit Time = 1 + 2 + 3 + 2 = 8 TQ
則波特率為:
波特率 = 16 MHz / (8 * 8 TQ) = 16,000,000 / 64 = 250,000 bps (或250 kbps)
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實踐
以AT32F413這款MCU為例,CAN波特率計算公式如下所示:
CAN 總線的額定位時間由 3 部分組成:
1、同步段(SYNC_SEG),該段占用 1 時間單元,即公式中的1 x t
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