关于CAN通信速率设置

一、

CAN时钟周期（Tq）=2*晶振时钟*BRP（波特率预分频值 baudrate prescaler）

一个CAN时间称为一个时间量子 Tq

1）同步段（Synchronization Segment）：1个Tq，tSS

2）传播段（Propagation Segment）：传播段时长可编程（1~8个时间量子Tq）,tPS

3）相位缓冲段1（Phase Buffer Segment1）：长度可编程（1~8个时间量子Tq），tPBS1

4）相位缓冲段2（Phase Buffer Segment2）：长度可编程（1~8个时间量子Tq），tPBS2

（位时间）tBit=tSS+tPS+tPBS1+tPBS2

二、在CAN通信中，有两种同步机制：硬同步与重同步

 三、同步跳转宽度

在重同步时，有个同步跳转宽度（SJW，Synchro Jump Width）的概念，表示的是PBS1和PBS2重同步时允许跳转的最大宽度。 
同步跳转宽度必须满足以下几个条件：

• SJW必须小于PBS1和PBS2的最小值
• SJW最大值不能超过4（500kbps通常为3）

（1）位速率：单位为bps、Kbps、Mbps 
1Mbps=1000Kbps=1000000bps
1Mbps=1000Kbps=1000000bps

（2）位时间：tBit，单位一般为纳秒(ns) 
tBit=1/位速率

（3）时间量子Tq： 
Tq=1/NBT(NBT 表示的是一个位时间tBit内包含Tq的个数,500kbps通常为16或20)

（4）传输延迟时间tPTS 
CAN报文在CAN总线上的传输时，物理延迟包含两个部分：

• 在CAN-BUS上传输造成的延迟
• 在节点上传输造成延迟 

 

按照CAN通信协议的规定，补偿给传播延迟的时间长度要至少等于实际实际传播延迟时长的2被，即： 

tPTS≥2×tdel=2×(tdel+tBus)

（5）报文发送顺序

字节序：LSB，bit序：MSb

4 例子

以下面的例子来讲述位定时参数的确定方法： 
MCU晶振16MHz，位速率500kbps，总线长度20m，单位总线延迟5ns/m，物理接口的发送接收延迟150ns（一般端口延迟最低300ns）

（1）晶振时钟周期：T=1s/16MHz = 62.5ns 
（2）位时间 ：tBit = 1/500kbps = 2000ns 

  公式： tBit=NBT*(Tq),也就是tBit=NBT*（2*晶振时钟周期*BPR）

（3）BPR和NBT：考虑到 T = 62.5ns，tBit = 2000ns，所以BPR只能取值为1，才能满足NBT∈[8,25],于是预分频数BPR=1； 
（4）CAN时钟周期Tq = 2 × 62.5 × 1 = 125ns 
（5）NBT = 16 

（6）传输延迟时间 tPTS≥2×tdel=2×(tdel+tBus)，也就是tPTS≥2*（20*5+150）=500ns，（总线长度20m，单位总线延迟5ns/m，物理接口的发送接收延迟150ns），对于诊断设备由于总线长度很短，因此该时间可忽略。

        tPTS_Tq=500/125=4

此时，同步段为1 Tq，传播段为4 Tq，还剩NBT-5=11个tq，采样点满足75%-80%，因此相位缓冲段1PBS1为6个tq，相位缓冲段2为4个Tq；同步跳转宽度  SJW=min{PBS1,4}=4

参考文章：

CAN总线学习笔记（5）- CAN通信的位定时与同步