CAN總線一直以來以穩(wěn)定、容錯(cuò)性高而著稱。要想達(dá)到這樣的效果,其獨(dú)特的同步機(jī)制是非常重要的一點(diǎn),本文將為大家講解一下CAN總線的同步機(jī)制以及SJW 的作用所在。
CAN總線的同步共有兩種方式:硬同步和重同步。
硬同步
在總線剛剛從空閑狀態(tài)中走出來的時(shí)候,在幀頭的位置都會(huì)進(jìn)行一次同步。此時(shí)所有的節(jié)點(diǎn)位時(shí)間重新開始,就像所有的運(yùn)動(dòng)員都再一次回到了起跑線上。這種同步方式被稱作硬同步。
重同步
硬同步時(shí)只是在有幀起始信號(hào)時(shí)起作用,無法確保后續(xù)一連串的位時(shí)序都是同步的,這個(gè)時(shí)候重同步就到了發(fā)揮作用的時(shí)候。具體來說,CAN總線的一個(gè)位時(shí)間中包含兩個(gè)緩沖段BS1和BS2:
在兩個(gè)緩沖段中間的位置,即是讀取總線電平的采樣點(diǎn)位置,當(dāng)檢測到總線上存在相位差的時(shí)候,通過延長BS1段或縮短BS2段來獲得同步,這樣的方式稱為重新同步。這兩個(gè)相位緩沖段的延長時(shí)間或縮短時(shí)間上限由再同步跳轉(zhuǎn)寬度(SJW)給定。采樣點(diǎn)是接收節(jié)點(diǎn)判斷信號(hào)邏輯的位置,CAN通訊屬于異步通訊,需要通過不斷的重新同步才能保證收發(fā)節(jié)點(diǎn)的采樣準(zhǔn)確,所以SJW(同步跳轉(zhuǎn)寬度)決定了接收節(jié)點(diǎn)是否能有比較好的兼容性。如下圖,即是某CAN總線中利用致遠(yuǎn)電子CANscope進(jìn)行的采樣點(diǎn)與位寬度容忍的快速測試結(jié)果:
因此,使用CAN總線的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)位寬度有偏差,則需要對(duì)其程序中的位定時(shí)寄存器或者晶振進(jìn)行修正。比如不要使用帶小數(shù)點(diǎn)的晶振,如11.0592HZ。這樣算出來的波特率肯定不準(zhǔn)。不要使用陶瓷晶振,會(huì)有偏差超過1%的概率,即使重同步也會(huì)失敗。
波特率計(jì)算時(shí),提高適應(yīng)范圍,需要保證12-20(特征16)個(gè)的位時(shí)間因子,然后通過提高正常節(jié)點(diǎn)波特率寄存器中的同步跳轉(zhuǎn)寬度SJW值(加大到2-3個(gè)單位時(shí)間)來實(shí)現(xiàn)。比如使用廣州致遠(yuǎn)電子兩款波特率計(jì)算工具,可以計(jì)算出良好的波特率寄存器值。