2021年04月02日 | 飞思卡尔MC9S12XEP100 CAN学习总结（二） 波特率配置

波特率设置相关参数

在CAN的底层协议里将CAN数据的每一位时间(TBit）分为许多的时间段(Tscl)，这些时间段包括：

A． 位同步时间(Tsync) 占用1个Tscl；

B． 时间段1(Tseg1)占用(Tseg1+1)个Tscl；

C． 时间段2(Tseg2)占用(Tseg2+1)个Tscl,

所以CAN控制器的位时间(TBit)就是：

*TBit=Tseg1+Tseg2+Tsync=(TSEG1+TSEG2+3）Tscl

那么CAN的波特率 (CANbps)就是：

CANbps=1/TBit

但是这样计算出的值是一个理论值。在实际的网络通信中由于存在传输的延时、不同节点的晶体的误差等因素，使得网络CAN的波特率的计算变得复杂起来。CAN在技术上便引入了重同步的概念，以更好的解决这些问题。这样重同步带来的结果就是要么时间段1(Tseg1)增加TSJW（同步跳转宽度SJW+1），要么时间段减少TSJW，因此CAN的波特率实际上有一个范围：1/(Tbit+Tsjw) ≤CANbps≤1/(Tbit-Tsjw)

CAN有波特率的值四以下几个元素决定：

A． 最小时间段Tscl；

B． 时间段1 TSEG1；

C． 时间段2 TSEG2；

D． 同步跳转宽度 SJW。

那么Tscl又是怎么计算的呢？这是总总线时序寄存器中的预分频寄存器BRP派上了用场，

Tscl＝（BRP+1）/FVBP

FVBP为微处理器的外设时钟。

举例说明

例子1

总线时钟：fbus=32M，波特率 ：CANbps=250K

注：本例中时钟使用总线时钟，若选择外设时钟，则外设时钟=晶振频率/2

比如，总线时钟fbus=32M，准备设定的波特率 CANbps=250K,则

位时间TBit=1/250k=4us.

*TBit=Tseg1+Tseg2+Tsync=(TSEG1+TSEG2+3）Tscl，

一般 (TSEG1+TSEG2+3）的值取16（8~25之间），则

Tscl=4us/16=250ns

Tscl＝（BRP+1）/fbus

fbus为微处理器的总线时钟。则

250ns=（BRP+1）/32M

计算之后BRP=7即CAN0BTR0_BRP = 7

假设我们先不考虑BTR0中的SJW位和BTR1中的SAM位。那么，BTR0和BTR1就是2个分频系数寄存器；它们的乘积是一个扩展的分频系数。即：

BTR0×BTR1 = fbus/CANbps

BTR0*BTR1=32M/250K=128

BRP=7,其作为BTR0的组成部分，表示预分频值为8，则BTR1的预分频值为

BTR1 = 128/预分频值=128/8=16

(CAN规范中规定其取值在8～25之间)满足要求。

TSEG1和TESG2的值**(TSEG1+TSEG2+3）=16**，而根据CIA推荐：

75% when 波特率 > 800K

80% when 波特率 > 500K

87.5% when 波特率 <= 500K

CiA计算方式：

sample =(1+(TSEG1+1))/(1+(TSEG1+1)+(TSEG2+1))

sample = ( 1 + CAN_BS1) / (1 + CAN_BS1 + CAN_BS2)

在这里，CAN_BS1=TSEG1+1，CAN_BS2=TSEG2+1；

则CAN_BS1和CAN_BS2的取值要符合要求。

此处令CAN_BS1取13，CAN_BS2取2, 采样率=（1+13）/(1+13+2)=87.5% BTR1=0001 1100B

则CANBTR1的值为0x1c，即CAN0BTR1 = 0x1c；

例子2

总线时钟：fbus=32M，波特率 ：CANbps=100K

注：本例中时钟使用总线时钟，若选择外设时钟，则外设时钟=晶振频率/2

比如，总线时钟fbus=32M，准备设定的波特率 CANbps=100k,则

位时间TBit=1/100k=10us.

*TBit=Tseg1+Tseg2+Tsync=(TSEG1+TSEG2+3）Tscl，

一般 (TSEG1+TSEG2+3）的值取20（8~25之间），则

Tscl=10us/20=500ns

Tscl＝（BRP+1）/fbus

fbus为微处理器的总线时钟。则

500ns=（BRP+1）/32M

计算之后BRP=15即CAN0BTR0_BRP = 0x0f

假设我们先不考虑BTR0中的SJW位和BTR1中的SAM位。那么，BTR0和BTR1就是2个分频系数寄存器；它们的乘积是一个扩展的分频系数。即：

BTR0×BTR1 = fbus/CANbps

BTR0*BTR1=32M/100K=32

BRP=15,其作为BTR0的组成部分，表示预分频值为16，则BTR1的预分频值为

BTR1 = 320/预分频值=320/16=20

(CAN规范中规定其取值在8～25之间)满足要求。

TSEG1和TESG2的值**(TSEG1+TSEG2+3）=20**，而根据CIA推荐：

75% when 波特率 > 800K

80% when 波特率 > 500K

87.5% when 波特率 <= 500K

CiA计算方式：

sample =(1+(TSEG1+1))/(1+(TSEG1+1)+(TSEG2+1))

sample = ( 1 + CAN_BS1) / (1 + CAN_BS1 + CAN_BS2)

在这里，CAN_BS1=TSEG1+1，CAN_BS2=TSEG2+1；

则CAN_BS1和CAN_BS2的取值要符合要求。

此处令CAN_BS1取15，CAN_BS2取2, 采样率=（1+15）/(1+15+2)=87.5% BTR1=0010 1111B

则CANBTR1的值为0x2f，即CAN0BTR1 = 0x2f；

总之，BRP（BTR0的值）和CAN_BS1，CAN_BS2的值可以自定，但是要符合CIA推荐的标准，一般 (TSEG1+TSEG2+3）的值取20（8~25之间）此处为自己猜想，没有寻找依据。

总体配置保持CAN_BS1>=CAN_BS2 ， CAN_BS1>=1个CAN时钟周期 ，CAN_BS2>=2*SJW，

本例中,CAN_BS2=2,则SJW=1;即BRT0的bit7和bit6均为0

SAM的确定：低频时，选SAM＝1，即采样3次。高频100K以上时，取SAM＝0，即采样1次。