優(yōu)化位定時提高CAN 網(wǎng)絡性能的研究

　　隨著 CAN 總線的應用越來越廣泛，對如何提高CAN 總線網(wǎng)絡的性能就顯得尤為重要。 CAN 總線允許用戶自行設計采樣點位置和采樣次數(shù)來優(yōu)化應用網(wǎng)絡的性能。而振蕩器容差 和總線長度是互相沖突的，只有通過優(yōu)化位定時參數(shù)才能使二者兼?zhèn)?。本文深入分析了CAN 總線的位定時參數(shù)、參考振蕩器容差和信號傳播延遲之間的關系，提出了一種切實可行的優(yōu) 化方法，并采用獨立CAN 控制器SJA1000 構建實驗平臺，經(jīng)驗證該方法是有效的。

　　1 位定時控制方法分析

　　1.1 位時間

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

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

　　簡言之，位定時的作用可歸納為：1）確定位時間，以便確定波特率，進而確定總線的 網(wǎng)絡速度；或在給定總線的網(wǎng)絡速度的情況下確定位時間；2）確定1 位的各個組成部分的 時間長度；3）確定重同步跳轉寬度以用于重同步。

　　1.2 傳輸延遲

　　CAN 總線中的節(jié)點通過非破壞性仲裁訪問網(wǎng)絡，總線上的所有節(jié)點都要同步于最先開 始發(fā)送的節(jié)點，但是節(jié)點之間競爭優(yōu)先權時會產(chǎn)生傳輸延遲，使節(jié)點的同步達不到理想值。 如果傳輸延遲時間過長，將導致無效的訪問仲裁。同時，CAN 總線中的各種延遲在給定位 速率下還會限制最大的網(wǎng)絡總線長度。