我們先來看一個CAN FD分解波形,其中是由顯隱性電平構成的,其中上升沿是由CAN收發(fā)器芯片本身驅動的。當顯性電平轉變?yōu)殡[形電平的時候,需要終端電阻放電,所以下降沿是我們的終端電阻放電的造成的。
圖7 負載電阻與差分幅值的關系
如果下降沿緩慢是什么原因導致?
1、檢查收發(fā)器外圍電路是否存在容性較大的器件(不影響電路正常工作的情況下拆除),重新測試波形是否正常;
2、檢查線纜的參數(shù),每米容抗是否在正常范圍內(nèi),正常線纜電容在40-70pF/m,容抗太大,建議更換線纜;
3、增加終端電阻放電,建議采用專業(yè)設備測試網(wǎng)絡阻抗容抗做正確匹配。
圖8 CANscope總線阻抗容抗測試
二、總線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)能否正確傳輸層面
阻抗太大,電壓幅值壓降太大,傳輸距離大大降低。現(xiàn)象就是在手牽手的網(wǎng)絡拓撲中,當然差分幅值最好不要低于1.3V,防止在強干擾的環(huán)境下,導致收發(fā)器無法識別或誤識別總線信號。
容抗也是影響下降沿的重要因素,如果下降沿太緩慢會導致位寬拉長,導致收發(fā)器錯誤識別,導致0/1的翻轉,CAN總線是錯誤重發(fā)的機制,會一直重發(fā),直到這一幀被正確接收。
圖9 電容對下降沿的影響
同樣的我們回到阻抗和容抗的匹配是如何影響CAN FD的傳輸速率的呢,接下來我們用實測證明:
圖10 穩(wěn)定時間140ns
前面我也提到5M數(shù)據(jù)速率時,位時間是200ns,實際傳輸過程中,一位時間包含了上升沿、下降沿以及數(shù)據(jù)穩(wěn)定時間,如圖10所示,數(shù)據(jù)穩(wěn)定時間按是140ns,那其中上升沿和下降沿占了60ns,理想情況下,上升沿和下降沿完全對稱,其中上升沿時間是30ns,按照邊沿極限值12%計算,實際算出來的位時間=30/(12/100)=250ns,那么相對應的傳輸波特率就=1/250ns=4M波特率,所以實際5M波特率也就是在測試使用,如果按照7%的邊沿時間為安全值來計算,實際的位時間=30/(7/100)約等于42ns,相對應的傳輸波特率=1/42ns約等于2.3M,所以想要實際在工況下穩(wěn)定可靠傳輸,數(shù)據(jù)端波特率在2M左右比較合理。