社会应用中两种常见现场总线技术对CAN总线采样点的影响研究
社会应用中的两种常见现场总线技术对CAN总线采样点的影响研究
引言
CAN（Controller Area Network）协议是ISO国际标准化组织认可的一种串行通信协议，广泛应用于工业自动化、船舶、医疗设备等领域。现场总线作为现代自动化领域技术发展的热点之一，被誉为分布式控制系统实现实时数据交互的强大支持者。CAN总线协议不仅包括物理层和数据链路层，还包含了较强的纠错能力，以保障传输的可靠性。
CAN总线采样点的规则和原理
在CAN协议中，位时间被分为同步段、传播段、相位缓冲段1和相位缓冲段2，每个部分由称之为Time Quantum（Tq）的最小时间单位构成。通过设置点位时序，可以设定一个采样点，使得多个单元可以同时采样。在PBS1结束处设定采样点，这是读取并解释总线上各位值的一个时间点。
CAN总线采样点对传输距离影响分析
CAN收发器改良和隔离器件引入提高了通信可靠性，但也引入了额外延时，导致通信距离变短或错误帧增加。在以1Mbps波特率下的应用中，对信号延时做简要分析，相关因素包括ACK应答、CAN总线位时间组成以及理论分析。
(1) ACK应答：发送节点在发送完CRC场之后会发出一位应答隙，在这一隙内接收节点应该输出显式位作为回应。如果发送节点在应答隙内没有检测到有效显示，则判定为网络错误。
(2) CAN总线位时间组成：每一位由4部分组成，即同步段、传播段、相phase Buffer Segment 1 和相phase Buffer Segment 2。
(3) 理论计算：满足根本条件必须确保发送节点在应答隙内接收到有效显式信号。这意味着整个信号传播延时必须小于750ns，即隔离器件及驱动器延迟、小数秒处理及驱动机及驱动机周期等所有延迁都需低于750ns才能保证有效回复。
应用分析
对于不同波特率下推荐采样的百分比，如表所示：
| 波特率 | 推荐百分比 |
|:--------------|:------------|
| >800Kbps | 75% |
| >500Kbps | 80% |
| <=500Kbps | 87.5% |
这篇文章详细阐述了两种常见现场通讯技术对于CAN 总线系统中的关键参数——采样点及其对通信性能产生影响的情况，并探讨了如何根据不同的波特率选择合适的采样策略，以确保高效且可靠地进行数据交换。此外，该文还提供了一些实际案例来说明这些概念如何在现实世界中被应用，从而促进更深入理解与最佳实践使用这些先进通讯方法。
