配置控制器局域網絡(CAN)位時序優化系統性能_第1頁
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文檔簡介

1、配置控制器局域網絡(can)位時序,優化系統性能總傳揚延遲由通過電纜、兩個can控制器i/o和兩個can收發器的雙向傳揚時光構成。can控制器i/o并不是傳揚延遲的主要貢獻者,往往可以忽視不計,但舉行徹底評估時必需予以考慮。循環時光由從txd到canh/canl、再回到rxd的傳揚延遲構成。電纜傳揚延遲取決于電纜和距離,典型值為5 ns/m。在較低數據速率下,允許的位時光較長,因此,傳揚延遲(及電纜距離)也可能變長。在最高標準can數據速率(即1 mbps)下,允許的傳揚延遲更受限制,盡管iso 11898-2標準規定,在總線長40米時,可支持1 mbps的數據速率。隔離的影響隔離條件下,在計

2、算雙向傳揚延遲時,必需考慮額外的因素。相比光耦合器,數字隔離器可削減傳揚延遲,但即使是最快的隔離式can收發器在這方面也與較慢的非隔離式收發器相當。假如允許的總傳揚延遲保持不變,隔離系統中,最大電纜長度較短,但可以重新配置can控制器,以提高允許的總傳揚延遲。傳揚延遲的補償為了補償因較長總線或隔離增強的傳揚延遲,必需為can控制器設置與時序和同步相關的特定參數。在配置控制器時,不只是挑選一個數據速率,而是要設置打算著控制器所用位時光的變量。面對振蕩器或內部時鐘的波特率預分頻器(brp)設置時光量子(tq),位時光為tq的倍數。振蕩器的硬件挑選,以及brp和每位時光tq數的軟件配置設定數據速率。

3、控制器的位時光分為三個或四個時光段,3所示。每位時光的tq總數包括一個同步以及傳揚延遲(prop)、相位段1 (ps1)和相位段2 (ps2)的設定數量。有時候,會把prop和ps1加起來。配置調整采樣點,以支持傳揚延遲和再同步。把采樣點設在位時光的稍后部分可以支持更長的傳揚延遲,但就如總數據速率一樣,采樣點取決于其他時序變量,這些變量都有自己的限制。例如,內部時鐘/振蕩器可能固定不變,只能用法整數brp和tq數。因此,特定電纜長度要求的抱負數據速率可能根本無法實現,因此,必需縮短電纜,或者降低數據速率。再同步會使ps1加長,ps2縮短,加長量和縮短量為同步跳寬(sjw)規定的tq數,因此,p

4、s2不得短于sjw。 sjw所需tq數取決于can控制器的時鐘容差,對于sjw和ps2,晶振普通支持最小tq數。can控制器的配置為了實現節點間時序牢靠、同步牢靠的穩健網絡,系統必需能承受所選數據速率和can控制器時鐘條件下的傳揚延遲。假如不能,可以挑選降低數據速率、縮短總線或者用法不同的can控制器時鐘速率。配置過程包括以下三個步驟。第一步: 檢查時鐘和預分頻器匹配數據速率先核實在給定目標數據速率和can控制器時鐘條件下,有哪些可能的配置。tq間隔必需基于時鐘和各種brp值計算,可能組合惟獨那些tq間隔為位時光的整數倍的組合。按照所處系統設計階段,也可能考慮其他can控制器時鐘速率。在表1所

5、示計算示例中,給定的最大數據速率為1 mbps,用法的是一個 mcp2515自立can控制器和一個內置can控制器的a-bf548 blackfin 處理器。mcp2515 fosc 取決于所用法的外部硬件振蕩器,而adsp-bf548 fsclk 則取決于硬件clkin和內部pll設置(vco的clkin乘數,sclk的vco分頻)。惟獨can控制器時鐘和brp(整數個tq)的某些組合支持1 mbps的數據速率,如粗體所示。 這會限制位時序的設置,因此一旦挑選某個總線數據速率,惟獨部分選項可用。表1. 給定f和brp時1 mbps速率下的tq數mcp2515: 1 mbps速率下的tq數fo

6、scbrp = 1brp = 2brp = 3brp = 44020106.667538199.56.3334.7530157.553.75201053.3332.51052.51.6671.25adsp-bf548: 1 mbps速率下的tq數fsclkbrp = 5brp = 6brp = 7brp = 813326.622.1671916.6251002016.66714.28612.550108.33337.1436.254086.6675.7145其次步: 確定位段配置下一步是確定每個位段要求的tq數。最困難的狀況是在1 mbps的數據速率下支持最大傳揚延遲,例如,電纜長40米,隔離

7、式節點。抱負狀況下,應對位時光段舉行配置,使采樣點在位中盡量晚。在表1中,對于每個整數的tq總數,一個tq必需提供應sync段,ps2(或tseg2)段必需足夠大,以容納can控制器信息處理時光(只要brp大于4,mcp2515為2 tq,adsp-bf548為小于1 tq)。另外,對于mcp2515,prop和ps1最多可以各有8 tq;對于adsp-bf548,tseg1 (prop + ps1)最多可以為16 tq。圖4和圖5分離展示了mcp2515和adsp-bf548的可能總tq配置,對于1 mbps速率條件下的有效時鐘和brp組合,可支持最近采樣點。mcp2515的最佳tq總數為1

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