社会应用中CAN总线采样点对通讯影响的研究
社会应用中的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。现场总线作为现代自动化技术发展的热点，被誉为自动化领域的计算机局域网。CAN总线协议实现了物理层、数据链路层和应用层功能，因其在数据链路上保障传输可靠性，节省了应用层开销。
CAN总线采样点规则与原理
CAN协议将位时间分为同步段、传播段和相位缓冲段1/2，每个段由称为Time Quantum（Tq）的最小时间单位构成。通过设置时序，可以设定一个采样点，使得多个单元可以同时采样。这一锁存的电平作为位值。采样点位置在相位缓冲段1结束处，如图所示。
采样点对传输距离影响分析
(1) ACK应答：CAN采用非破坏式总线仲裁，ACK应答用于确认有效报文。
(2) CAN总线位时间组成：每一位由四部分组成，即同步段、传播段、相位缓冲段1和相位缓冲段2。
(3) CAN总线延时理论分析：信号传播延时限制条件是发送节点在应答隙内接收到有效应答信号。
结论
为了提高CAN网络通信距离，需要分析并优化各环节延时时间，以确保整个应答回路延时不超过750ns，并考虑到收发器循环延时、小隔离器件及处理器延时等因素。此外，还需根据波特率选择合适的采样点推荐值，以保证通信质量。在实际设计中，可参考CiA推荐值来设置采样点，为保证系统稳定性和可靠性提供基础支持。
