社会中CAN总线采样点对通信影响的研究揭秘总线协议机制
社会中的CAN总线采样点对通信影响的研究：揭秘总线协议机制
引言
CAN（Controller Area Network）是ISO国际标准化的串行通信协议，以其高性能和可靠性受到认同，并广泛应用于工业自动化、船舶、医疗设备、电梯等领域。现场总线是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，具有较强的纠错能力，保障传输可靠性。
CAN总线特点
数据通信没有主从之分，每个节点可以向其他节点发起数据通信，依据优先级顺序决定次序。
多个节点同时发起通信时，优先级低避让高，不会造成拥塞。
通信距离最远可达10Km（速率低于5Kbps），速率可达到1Mbps（距离小于40m）。
传输介质可以是双绞线、同轴电缆或者光纤。
CAN总线采样点规则与原理
CAN位时间由同步段、中间段、一相位缓冲段、二相位缓冲段构成，其中每个阶段由称为Time Quantum的小时间单位构成。通过设置时序，使得一个采样点使多个单元能同时采样。在PBS1结束处设定采样点。
采样点对传输距离影响分析
(1) ACK应答：在应答场里发送两个“隐性”位，当接收器正确接收到报文后，在ACK SLOT期间发送显性的位以示应答。
(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、一相位缓冲段、二相位缓冲段。调整TSEG1和TSEG2值可以改变对延时补偿时间。
采样点计算：
假设晶振时钟频率16MHz, SJW=1个Tq, TSEG1=13个Tq, TSEG2=2个Tq，则采样点=(1+13)/(1+13+2)=87.5%。
对传输距离影响分析：
(3)理论分析：满足发送节点在应答隙内接收有效显式信号条件，以保证整个信号延迟小于750ns。
(4)实际延时分析：包括收发器循环延时t2,t5隔离延时t3,t6以及处理及系统上的其他因素，如图所示：
结论：
在提高CAN网络传输距离方面，对各环节延迟进行精确控制至关重要，同时需要考虑到实际环境因素如温度变化对设备性能可能产生的影响。此外，还需注意的是，即使在最佳配置下，如果网络中存在故障或不兼容的问题，也可能导致无法实现预期效果，因此在设计和部署过程中要充分考虑这些潜在问题并提前解决。
