社会ff现场总线CAN总线采样点对通讯影响的研究
引言
CAN(Controller Area Network)是ISO国际标准化的串行通信协议,广泛应用于工业自动化、船舶、医疗设备和电梯等领域。现场总线作为自动化技术发展的热点,被誉为计算机局域网。CAN总线协议实现了物理层到应用层,拥有较强的纠错能力,保障传输可靠性。
CAN总线采样点的规则和原理
CAN位时间由同步段、传播段、相位缓冲段1和相位缓冲段2构成,每个段由Tq最小时间单位构成。通过设置时序,可以设定一个采样点,以使多个单元同时采样。这一锁存电平作为位值。采样点位置在相位缓冲段1结束处,如图1所示。
CAN总线采样点对传输距离影响分析
(1) ACK应答:CAN采用非破坏式仲裁机制,每帧包含7个部分,其中有ACK应答部分。在应答间隙内发送者会检测显性边沿,如果接收器正确接收报文,则在该间隙发送显性边沿以表示应答。
(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、相位缓冲段1和相位缓冲段2。通过调整这些值可以改变对延时补偿。
(3) CAN总线延时理论分析:满足信号传播延时上限条件即必须确保发送节点在应答隙内接收有效回复信号。在75% 位宽度(750 ns)的单点模式下,对于波特率为 1Mbit/s 的系统,需要保证整个信号传播延时小于750 ns,以确保所有环节累计延迟不超过程序中定义的采样点百分比位置。
结论:
在提高CAN网络传输距离方面,要对各环节进行详细分析,并优化设计以减少每个环节的延迟时间,比如选择具有较低最大与最小循环延时(220ns至40ns)的收发器TJA1051。此外,还需考虑隔离器件及驱动器等因素,以确保整个系统能达到要求的小误差范围内,从而提升通信效率并扩大覆盖范围。