CAN总线位时序

一.  简介

前面文章学习了 CAN总线协议，即五种数据帧格式。

I.MX6ULL 带有 CAN 控制器外设，叫做 FlexCAN，FlexCAN 符合 CAN2.0B 协议。

本文来学习一下 CAN总线的位时序。

  

二.  CAN总线位时序

CAN 总线以帧的形式发送数据，但是最终到总线上的就是 “0” 和 “1” 这样的二进制数据，这里就涉及到了通信速率，也就是每秒钟发送多少位数据，前面说了 CAN2.0 最高速度为 1Mbps/S。对于 CAN 总线，一个位分为 4 段：

①  同步段(SS)

②  传播时间段(PTS)

③  相位缓冲段 1(PBS1)

④  相位缓冲段 2(PBS2)

这些段由 Tq(Time Quantum)组成，Tq 是 CAN 总线的最小时间单位。帧由位构成，一个位由 4 个段构成，每个段又由若干个 Tq 组成，这个就是位时序。

1 位由多少个 Tq 构成、每个段又由多少个 Tq 构成等，可以任意设定位时序。通过设定位时序，多个单元可同时采样，也可任意设定采样点。各段的作用和 Tq 数如下图所示：

1 个位的构成如下图所示：

上图中的采样点是指读取总线电平，并将读到的电平作为位值的点。位置在 PBS1 结束处。根据这个位时序，我们就可以计算 CAN 通信的波特率了。具体计算方法，我们等下再 介绍，前面提到的 CAN 协议具有仲裁功能，下面我们来看看是如何实现的。

在总线空闲态，最先开始发送消息的单元获得发送权。

当多个单元同时开始发送时，各发送单元从仲裁段的第一位开始进行仲裁。连续输出显性电平最多的单元可继续发送实现过程，如下图 所示：

上图中单元 1 和单元 2 同时开始向总线发送数据，开始部分他们的数据格式是一 样的，故无法区分优先级，直到 T 时刻，单元 1 输出隐性电平，而单元 2 输出显性电平，此时单元 1 仲裁失利，立刻转入接收状态工作，不再与单元 2 竞争，而单元 2 则顺利获得总线使用权，继续发送自己的数据。

这就实现了仲裁，让连续发送显性电平多的单元获得总线使用权。

关于 CAN 协议就讲到这里，关于 CAN 协议更详细的内容请参考《CAN 入门教程》。