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社会总线通信四种方式对CAN总线采样点影响研究

引言

CAN(Controller Area Network)协议是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总线特点

(1) 数据通信无主从之分,每个节点可以向其他节点发起数据通信;优先级高的节点会在优先级低的节点之前进行通信,以避免拥塞。

(2) 传输距离最远可达10公里(速率低于5Kbps),速率最高可达1Mbps(距离小于40米)。

(3) 通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤。

(4) 适用于大数据量短距离通信、小数据量长距离通信以及实时性要求较高或多主多从场合。

CAN总线采样点规则和原理

在CAN协议中,将一个位时间分为同步段、传播段、一号相位缓冲段、二号相位缓冲段,这些段由称为Time Quantum(以下称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,使得在这个时候所有单元可以同时采样。这是一个锁存电平作为位值被读取出来的地方,其位置是在一号相位缓冲段结束处,如图所示。

采样点对CAN通讯影响分析

采样的重要性体现在组网中所有节点应尽量保持同一个采样点,并且根据通讯距离和传输速率采用标准推荐的采样点数值。如果采样点差异较大,可能导致网络中的不同节点之间无法顺利交换数据。

采样的计算与建议

假设晶振频率为16MHz, SJW 为1个Tq, TSEG1 为13个Tq, TSEG2 为2个Tq,则采样的百分比=(1+13)/(1+13+2)=87.5%。

总结与展望

本文旨在探讨社会上四种不同的总线通信方式如何影响到CAN bus上的信息处理过程,以及这些影响是如何通过调整系统参数来解决的问题。本文还指出了为了提高信息处理效率需要注意的是系统延迟问题,特别是在使用隔离器件的时候需要特别关注这一问题。此外,本文也提出了基于以上研究结果的一些建议,比如对于波特率来说,有一些具体建议以确保信息能够准确无误地被接收方识别出并正确处理。最后,本文表明了进一步研究未来可能面临的问题以及潜在解决方案,为后续工作提供了一定的指导意义。

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