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

　　隨著(zhù) CAN 總線(xiàn)的應用越來(lái)越廣泛，對如何提高CAN 總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的性能就顯得尤為重要。 CAN 總線(xiàn)允許用戶(hù)自行設計采樣點(diǎn)位置和采樣次數來(lái)優(yōu)化應用網(wǎng)絡(luò )的性能。而振蕩器容差 和總線(xiàn)長(cháng)度是互相沖突的，只有通過(guò)優(yōu)化位定時(shí)參數才能使二者兼備。本文深入分析了CAN 總線(xiàn)的位定時(shí)參數、參考振蕩器容差和信號傳播延遲之間的關(guān)系，提出了一種切實(shí)可行的優(yōu) 化方法，并采用獨立CAN 控制器SJA1000 構建實(shí)驗平臺，經(jīng)驗證該方法是有效的。

　　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個(gè)基本時(shí)間單位來(lái)表示，稱(chēng)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(xiàn)的 網(wǎng)絡(luò )速度；或在給定總線(xiàn)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(cháng)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(xiàn)中的節點(diǎn)通過(guò)非破壞性仲裁訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )，總線(xiàn)上的所有節點(diǎn)都要同步于最先開(kāi) 始發(fā)送的節點(diǎn)，但是節點(diǎn)之間競爭優(yōu)先權時(shí)會(huì )產(chǎn)生傳輸延遲，使節點(diǎn)的同步達不到理想值。 如果傳輸延遲時(shí)間過(guò)長(cháng)，將導致無(wú)效的訪(fǎng)問(wèn)仲裁。同時(shí)，CAN 總線(xiàn)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(xiàn)長(cháng)度。