社会CAN现场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。现场总线作为当今自动化领域技术发展的热点，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，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。通过设置点位时序，可以设定一个采样点，使得多个单元可同时采样。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采用多主通信模式，非破坏式总线仲裁机制。在ACK应答中，发送端发送两个“隐性”位。当接收器正确接收报文后，在应答间隙期间向发送器发送显性的ACK信号。
(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及相位缓冲段2。
(3) CAN延时理论分析：确保信号传播延时不超过750 ns以保证有效回应。
采样点与网络延时关系
为了提高传输距离，对各环节的延时进行分析，如节点A到节点B之间通信过程中的T_total=(t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7)*2，其中t_i表示不同环节的延迟值。如果需要提高传输距离，就需要优化这些环节上的延迟时间，以满足整个系统要求。
综上所述，了解和合理设置CAN现场总线采样点对于提升网络性能至关重要，它直接影响着数据交互成功率，并且可以通过调整采样的位置来优化整体系统设计，从而适应不同的环境需求。在实际应用中，要考虑到不同波特率下推荐的采样值，以及如何平衡系统效率与成本，以达到最佳效果。此外，对于复杂场景下的高可靠性要求，比如工业控制或汽车电子等行业，还需要进一步研究并探讨如何通过精细调控参数来增强网络稳定性与安全性。
