CAN波特率的计算

CAN是controller Area Network的简称，中文为控制器局域网络。主要应用于汽车领域。

在平时的硬件的设计中主要有两个控制器来实现扩展CAN设备，分别是SJA1000和MCP2515。其中SJA1000被设计替代原来的PCA82C200。

SJA1000

SJA1000为并行输入的CAN控制器。SJA1000有两种独立的工作模式：BasicCAN Mode(PCA82C200兼容模式)和PeliCAN Mode。

SJA1000的CAN波特率的计算方式如下：

假设我们先不考虑BTR0中的SJW位和BTR1中的SAM位。那么，BTR0和BTR1就是2个分频系数寄存器；它们的乘积是一个扩展的分频系数。即：

    BTR0×BTR1＝F_BASE／Fbps   （1）

    其中：

    内部频率基准源F_BASE = Fclk／2，即外部晶振频率Fclk的2分频。注意任何应用中，当利用外部晶振作为基准源的时候，都是先经过2分频整形的。

（1）式中，当晶振为16M时，F_BASE＝8000K

           当晶振为12M时，F_BASE＝6000K

     Fbps就是我们所希望得到的CAN总线频率。单位为K。

    设（1）式中BTR0＝m，BTR1＝n，外部晶振16M，则有：

         n ＝8000／    Fbps   （2）

    这样，当Fbps取我们希望的值时，就会得到一个m * n的组合值。当n选定，m值也唯一。

    n值CAN规范中规定8～25。（也就是BTR1的值）基本原则为：Fbps值越高时，选取n（通过设置BTR1）值越大。其原因不难理解。

    我假定一般应用中选取n＝10，也就是：

同步段＋相位缓冲段1＋相位缓冲段2 ＝1＋5＋4

则(2)式简化为

               m＝800／Fbps

   m的最大设置值为64，SJA1000最大分频系数m*n＝64x25＝1600。因此标准算法中通常以16M晶振为例。其实有了公式（1），任何晶振值（6M～24M）都很容易计算。

    SAM的确定：低频时，选SAM＝1，即采样3次。高频100K以上时，取SAM＝0，即采样1次。

    SJA重同步跳宽选取: 与数字锁相环技术有关。n值选得大时，SJA可以选得大，即一次可以修正多个脉冲份额Tscl。n值小或频率低时，选SJA＝1。即BTR0.7和BTR0.6都设为0。

SAM中的设定是当为高速CAN时设定为0，为低速CAN时设置为1；

以上可以参考SJA1000手册中的命令寄存器章节有讲解的相应的总线定时器。

 

MCP2515

MCP2515与MCU的连接是通过SPI接口来实现的。

MCP2515的波特率的计算如下：

T_bit = t_SyncSeg + t_PropSeg + t_PS1 + t_PS2;

同步段（SyncSeq）为NBT的首段，业内关于同步CAN总线上的各个节点。输入信号的调边沿就发生在同步段，该段设置为1TQ；

传播段（PropSeg）用于补偿各节点之间的物理传输延迟时间，在此可编程设置为1-8T_Q;

相位缓冲段（PS1和PS2）用于补偿总线上的边沿相位误差。PS1可设置为1-8TQ,PS2可设置为2-8TQ。

其中TQ的设置可参考以下的公式：

TQ = 2×（BRP + 1）/FOSC；

PS1 = （PHSEG1 + 1 ）× TQ；

PS2 = （PHSEG2 + 1 ）× TQ；

其中BRP为CAN的预分频比。

参考《MCP2515器件手册第五章 位定时》

带有CAN控制器的LPC2xxx

LPC2XXX系列ARM带CAN的波特率计算
当VPB时钟为4*11059200Hz时，常用波特率与总线时序器对照表（周立功给的，11059200kHz的波特率都是近似的，有误差）
BPS = (SAM << 23)|(TSEG2 << 20)|(TSEG1 << 16)|(SJW << 14)| BRP
#define BPS_5K (1 << 23)|(1 << 20)|(6 << 16)|(0 << 14)| 879
#define BPS_10K (1 << 23)|(1 << 20)|(6 << 16)|(0 << 14)| 439
#define BPS_20K (1 << 23)|(1 << 20)|(6 << 16)|(0 << 14)| 219
#define BPS_40K (1 << 23)|(1 << 20)|(6 << 16)|(0 << 14)| 109
#define BPS_50K (1 << 23)|(1 << 20)|(6 << 16)|(0 << 14)| 87
#define BPS_80K (1 << 23)|(1 << 20)|(4 << 16)|(0 << 14)| 68
#define BPS_100K (1 << 23)|(1 << 20)|(6 << 16)|(0 << 14)| 43
#define BPS_125K (0 << 23)|(1 << 20)|(4 << 16)|(0 << 14)| 43
#define BPS_200K (0 << 23)|(1 << 20)|(6 << 16)|(0 << 14)| 21
#define BPS_250K (0 << 23)|(1 << 20)|(4 << 16)|(0 << 14)| 21
#define BPS_400K (0 << 23)|(1 << 20)|(6 << 16)|(0 << 14)| 10
#define BPS_500K (0 << 23)|(1 << 20)|(4 << 16)|(0 << 14)| 10
#define BPS_666K (0 << 23)|(1 << 20)|(2 << 16)|(0 << 14)| 10
#define BPS_800K (0 << 23)|(1 << 20)|(1 << 16)|(0 << 14)| 10
#define BPS_1000K (0 << 23)|(1 << 20)|(1 << 16)|(0 << 14)| 8
以下是我自己推导的（仅供参考）
CANBTR(0xE00xx014)

波特率BPS= 

SAM 0：125K及以上波特率
1：100K及以下波特率