優化位定時提高CAN 網絡性能的研究

　　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來優化應用網絡的性能。而振蕩器容差 和總線長度是互相沖突的，只有通過優化位定時參數才能使二者兼備。本文深入分析了CAN 總線的位定時參數、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 化方法，并采用獨立CAN 控制器SJA1000 構建實驗平臺，經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 網絡速度；或在給定總線的網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 總線中的節點通過非破壞性仲裁訪問網絡，總線上的所有節點都要同步于最先開 始發送的節點，但是節點之間競爭優先權時會產生傳輸延遲，使節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絡總線長度。