社会中CAN总线采样点对CANlink通讯协议影响的研究
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总线是一种现场总线协议,实现了物理层、数据链路层和应用层。在没有第3到第7层的情况下,它依赖于强大的纠错能力来保障传输的可靠性。
CAN总线采样点的规则和原理
CAN协议将位时间分为同步段、传播段、相位缓冲段1 和相位缓冲段2,每个段由称之为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。这一点在图1中展示。
CAN总线采样点对传输距离影响分析
(1) ACK应答:在ACK应答过程中,发送节点会在应答间隙(ACK SLOT)期间检测到显式状态,这决定了是否有其他节点进行有效应答。
(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。通过调整这些值,可以改变对传播延时补偿的时间。
(3) CAN总线延时理论分析:确保发送节点在应答隙内接收到有效显式位,是限制信号传播延时上限的一个根本条件。在75% 位宽度设置下的信号传播延时必须小于750 ns。
(4) CAN网络上的环节延时分析:以节点A发送至节点B接收为例,从发出报文开始到接收ACK 应答结束,整个回路延时包括循环滞后(t2, t5)、隔离滞后(t3, t6)、处理滞后(t4, t7)及两次线缆延迟(t1)。提高传输距离需要对各环节进行详细分析。
综上所述,在实际设计中,要保证数据交互的一致性与可靠性,就必须考虑并优化每个网络中的CAN 总线采样点,以确保数据通信质量,并且根据不同的波特率选择合适的采样策略。此外,对于长距离通信系统,还需进一步研究如何减少由于物理介质长度导致的事务响应时间增加的问题,以及如何提高系统整体效率以满足实时性的要求。