優(yōu)化位定時(shí)提高CAN 網(wǎng)絡(luò)性能的研究

　　隨著 CAN 總線的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)如何提高CAN 總線網(wǎng)絡(luò)的性能就顯得尤為重要。 CAN 總線允許用戶自行設(shè)計(jì)采樣點(diǎn)位置和采樣次數(shù)來優(yōu)化應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的性能。而振蕩器容差 和總線長(zhǎng)度是互相沖突的，只有通過優(yōu)化位定時(shí)參數(shù)才能使二者兼?zhèn)?。本文深入分析了CAN 總線的位定時(shí)參數(shù)、參考振蕩器容差和信號(hào)傳播延遲之間的關(guān)系，提出了一種切實(shí)可行的優(yōu) 化方法，并采用獨(dú)立CAN 控制器SJA1000 構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，經(jīng)驗(yàn)證該方法是有效的。

　　1 位定時(shí)控制方法分析

　　1.1 位時(shí)間

　　位時(shí)間即位周期是指一位的持續(xù)時(shí)間。額定位周期tBit由同步段SYNC_SEG、相位緩 沖段TSEG 1 和TSEG2這3個(gè)時(shí)間段組成。

　　額定位周期中這些段都由整數(shù)個(gè)基本時(shí)間單位來表示，稱為時(shí)間份額（TQ），而時(shí)間份 額由振蕩器時(shí)鐘周期CLK t 和波特率預(yù)分頻值BRP 取得。

　　簡(jiǎn)言之，位定時(shí)的作用可歸納為：1）確定位時(shí)間，以便確定波特率，進(jìn)而確定總線的 網(wǎng)絡(luò)速度；或在給定總線的網(wǎng)絡(luò)速度的情況下確定位時(shí)間；2）確定1 位的各個(gè)組成部分的 時(shí)間長(zhǎng)度；3）確定重同步跳轉(zhuǎn)寬度以用于重同步。

　　1.2 傳輸延遲

　　CAN 總線中的節(jié)點(diǎn)通過非破壞性仲裁訪問網(wǎng)絡(luò)，總線上的所有節(jié)點(diǎn)都要同步于最先開 始發(fā)送的節(jié)點(diǎn)，但是節(jié)點(diǎn)之間競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先權(quán)時(shí)會(huì)產(chǎn)生傳輸延遲，使節(jié)點(diǎn)的同步達(dá)不到理想值。 如果傳輸延遲時(shí)間過長(zhǎng)，將導(dǎo)致無效的訪問仲裁。同時(shí)，CAN 總線中的各種延遲在給定位 速率下還會(huì)限制最大的網(wǎng)絡(luò)總線長(zhǎng)度。