优化位定时提高CAN 网络性能的研究

　　随着 CAN 总线的应用越来越广泛，对如何提高CAN 总线网络的性能就显得尤为重要。 CAN 总线允许用户自行设计采样点位置和采样次数来优化应用网络的性能。而振荡器容差 和总线长度是互相冲突的，只有通过优化位定时参数才能使二者兼备。本文深入分析了CAN 总线的位定时参数、参考振荡器容差和信号传播延迟之间的关系，提出了一种切实可行的优 化方法，并采用独立CAN 控制器SJA1000 构建实验平台，经验证该方法是有效的。

　　1 位定时控制方法分析

　　1.1 位时间

　　位时间即位周期是指一位的持续时间。额定位周期tBit由同步段SYNC_SEG、相位缓 冲段TSEG 1 和TSEG2这3个时间段组成。

　　额定位周期中这些段都由整数个基本时间单位来表示，称为时间份额（TQ），而时间份 额由振荡器时钟周期CLK t 和波特率预分频值BRP 取得。

　　简言之，位定时的作用可归纳为：1）确定位时间，以便确定波特率，进而确定总线的 网络速度；或在给定总线的网络速度的情况下确定位时间；2）确定1 位的各个组成部分的 时间长度；3）确定重同步跳转宽度以用于重同步。

　　1.2 传输延迟

　　CAN 总线中的节点通过非破坏性仲裁访问网络，总线上的所有节点都要同步于最先开 始发送的节点，但是节点之间竞争优先权时会产生传输延迟，使节点的同步达不到理想值。 如果传输延迟时间过长，将导致无效的访问仲裁。同时，CAN 总线中的各种延迟在给定位 速率下还会限制最大的网络总线长度。