采樣點(diǎn)測試的原理和設(shè)計
采樣點(diǎn)是接收節(jié)點(diǎn)判斷信號邏輯的位置,采樣點(diǎn)對CAN總線來說極其重要,尤其是在組網(wǎng)的時候,多個節(jié)點(diǎn)盡量保持同一個采樣點(diǎn),若網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)采樣點(diǎn)不一致會導(dǎo)致同樣的采樣頻率出現(xiàn)采樣錯誤,進(jìn)而會使整個網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201903/398465.htm01 采樣點(diǎn)的規(guī)則及原理
CAN 協(xié)議里將一個位時間分為同步段、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)的最小時間單位構(gòu)成。1位由多少個Tq構(gòu)成、每個段由多少個Tq構(gòu)成等是可以設(shè)定的。通過設(shè)置bit時序,使得可以設(shè)定一個采樣點(diǎn)以使總線上多個單元可同時采樣,所謂采樣點(diǎn)就是在這一時刻總線上的電平被鎖存,這個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 位時間結(jié)構(gòu)圖
同步段(SS):多個連接在總線上的單元通過此段實現(xiàn)時序調(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)信號邊沿不能被包含于(SS)段中時,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時間點(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),所以從一個位的開始到采樣點(diǎn)的時間占一個完整位的總時間的百分比就是所求的采樣點(diǎn)的值:sample =(1+TSEG1)/(1+TSEG1+TSEG2)。
02 采樣點(diǎn)測試原理
測試原理:波特率采樣點(diǎn)是CAN節(jié)點(diǎn)判斷位邏輯值的判斷點(diǎn)。采用干擾的手段,將采樣點(diǎn)位置的邏輯電平破壞,則這個CAN報文將出現(xiàn)錯誤。以此就可以確定干擾的位置為采樣點(diǎn)位置。如圖2所示,使用我們的CANScope-Pro的錯誤與干擾功能,可以調(diào)整需要翻轉(zhuǎn)的位偏移時間與持續(xù)時間,發(fā)送此錯誤的報文給DUT。通過遞進(jìn)式移動干擾位置,查看總線出現(xiàn)錯誤幀的情況,則出現(xiàn)錯誤幀的偏移時間(圖中紅色箭頭)為采樣點(diǎn)位置。
圖2 采樣點(diǎn)測試原理
本測試使用CANScope-Pro和CANScope-StressZ。需要DUT上電后,初始化控制器后,不發(fā)送CAN報文,方便進(jìn)行測試。CANScope可以勾選總線應(yīng)答。如圖所示,進(jìn)行測試連接。使能CANScope-StressZ的RHL為60歐。
圖3 采樣點(diǎn)測試連接
執(zhí)行CANScope-Pro的“采樣點(diǎn)測試”功能,如圖4所示。點(diǎn)擊開始測試后。
圖4 采樣點(diǎn)測試
稍等片刻,即可出現(xiàn)測試結(jié)果,如圖5所示,測試出來的采樣點(diǎn)結(jié)果為85%~95%。
圖5 采樣點(diǎn)測試結(jié)果
03 常規(guī)采樣點(diǎn)的設(shè)計
采樣點(diǎn)對CAN總線來說非常重要,在組網(wǎng)的時候,多個節(jié)點(diǎn)應(yīng)盡量保持同一個采樣點(diǎn),且最好在但不超過7/8位時間點(diǎn)上,標(biāo)準(zhǔn)中也給了如下幾個例子。
關(guān)于采樣點(diǎn)的計算:
sample =(1+TSEG1)/(1+TSEG1+TSEG2)。
例如上面的計算舉例:晶振時鐘頻率16M, SJW為1個Tq, TSEG1 為13, TSEG2為2,則采樣點(diǎn)計算帶入上面的公式,sample =(1+13)/(1+13+2)=87.5%。
最后建議大家盡可能的把采樣點(diǎn)設(shè)置為 CiA 推薦的值:
當(dāng)波特率 > 800K采樣點(diǎn)75%;
當(dāng)波特率 > 500K采樣點(diǎn)80%;
當(dāng)波特率 <= 500K采樣點(diǎn)87.5% 。
如有任何疑問,可以:1、添加小Z微信號、撥打ZLG立功科技·致遠(yuǎn)電子官方技術(shù)熱線.
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