CAN总线波特率

时间单位

1s【秒】 = 1000ms【毫秒】

1ms【毫秒】 = 1000μs【微秒】   

1μs【微秒】 = 1000ns【纳秒】   

总线波特率

CAN标准帧常用的是 500Kbps (bit pro second, 千位每秒)

bit时间 = 1秒 / 500 * 1000  =  0.000002

1 bit 在总线上传输的时间 是 2微秒 = 2000ns

### CAN 总线波特率配置与计算 CAN 总线波特率设置通常涉及硬件寄存器配置以及软件初始化过程中的参数调整。以下是关于如何在 STM32 平台下完成 CAN 波特率配置的具体方法。 #### 硬件基础 STM32 的 CAN 控制器支持多种波特率设置,具体取决于时钟源频率和分频系数的选择。为了实现精确的波特率控制,需要合理分配时间量子(Time Quantum, TQ),并根据以下公式计算位定时参数: \[ \text{Bit Time} = (T_{SEG1} + T_{SEG2} + 1) \times T_q \] 其中: - \( T_{SEG1} \): 同步段长度(固定为 1) - \( T_{SJW} \): 跳跃宽度 - \( T_{SEG2} \): 数据采样点之后的时间段 - \( T_q \): 时间量子周期 对于 STM32 来说,这些参数可以通过 `CAN_BTR` 寄存器进行配置[^1]。 #### 配置流程 在 STM32 中,CAN 波特率的配置主要依赖于以下几个关键步骤: 1. **启用外设时钟** 在初始化过程中,需确保启用了 CAN 外设及相关 GPIO 和 AFIO 的时钟。例如,在 STM32F4 上可以这样操作: ```c RCC_APB1_Peripheral_Clock_Enable(RCC_APB1_PERIPH_CAN); RCC_APB2_Peripheral_Clock_Enable(RCC_APB2_PERIPH_AFIO); RCC_AHB_Peripheral_Clock_Enable(RCC_AHB_PERIPH_GPIOA); ``` 2. **定义波特率预分频器** 使用 `CAN_InitTypeDef` 结构体来指定波特率相关参数。假设目标波特率为 500 kbps,系统时钟为 72 MHz,则可按如下方式计算: - 计算同步跳转宽度 (`TSJW`):一般建议设置为 1 或更小。 - 设置传播延迟段 (`TPSC`) 和相位缓冲段 1/2 (`TBS1`, `TBS2`)。 - 根据上述公式推导出合适的 `BRP` 值(波特率预分频器)。其关系为: \[ BRP = \frac{\text{System Clock}}{(Prescaler Value)} \] 下面是一个具体的例子: ```c CAN_InitTypeDef can_init; can_init.CAN_Prescaler = 2; // APB1 clock / Prescaler -> 72MHz / 2 = 36MHz can_init.CAN_Mode = CAN_MODE_NORMAL; can_init.CAN_SJW = CAN_SJW_1tq; can_init.CAN_BS1 = CAN_BS1_8tq; // Phase Segment 1 = 8 time quanta can_init.CAN_BS2 = CAN_BS2_5tq; // Phase Segment 2 = 5 time quanta HAL_CAN_Init(&hcan, &can_init); ``` 3. **验证配置** 完成以上步骤后,可通过调试工具观察实际通信速率是否匹配预期值。如果发现偏差较大,可能需要重新校准 `BRP` 参数或优化其他定时选项[^2]。 --- ### 示例代码片段 下面展示了一个简单的 CAN 初始化函数,其中包括了波特率设定部分: ```c void CAN_Configuration(void) { hcan.Instance = CAN1; CAN_FilterConfTypeDef filter_config; filter_config.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK; filter_config.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT; filter_config.FilterIdHigh = 0x0000; filter_config.FilterIdLow = 0x0000; filter_config.FilterMaskIdHigh = 0x0000; filter_config.FilterMaskIdLow = 0x0000; filter_config.FilterBank = 0; filter_config.SlaveStartFilterBank = 14; HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan, &filter_config); CAN_InitTypeDef init_struct; init_struct.CAN_TTCM = DISABLE; init_struct.CAN_ABOM = ENABLE; init_struct.CAN_AWUM = DISABLE; init_struct.CAN_NART = DISABLE; init_struct.CAN_RFLM = DISABLE; init_struct.CAN_TXFP = DISABLE; init_struct.CAN_Mode = CAN_MODE_NORMAL; init_struct.CAN_SJW = CAN_SJW_1tq; init_struct.CAN_BS1 = CAN_BS1_9tq; init_struct.CAN_BS2 = CAN_BS2_8tq; init_struct.CAN_Prescaler = 2; HAL_CAN_Init(&hcan, &init_struct); } ``` 此代码实现了标准模式下的 CAN 初始配置,并设置了合理的波特率参数组合[^3]。 --- ### 注意事项 当修改包含 F413 的路径时,请注意更新头文件目录以反映最新的驱动版本位置。这有助于避免编译错误或其他潜在问题的发生[^4]。
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