如何計算CAN通信波特率

在CAN總線系統(tǒng)中，波特率的計算是一個關(guān)鍵步驟，它確保網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備能夠以相同的速率進行通信。

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理論

波特率的計算涉及到幾個關(guān)鍵參數(shù)，包括CAN控制器的時鐘頻率、分頻因子、以及位時間的不同部分。

時鐘頻率（Fclk）

• CAN控制器的時鐘頻率。

  這是CAN模塊的輸入時鐘，通常來自于微控制器的主時鐘。

分頻因子（Prescaler）

• 用于從主時鐘頻率中分頻得到位時間計數(shù)器的時鐘頻率。

  分頻因子可以增大位時間，使得CAN總線能夠在較低的波特率下工作。

位時間（Bit Time）

• 位時間由幾個部分組成，總共需要滿足規(guī)定的時間量子（Time Quanta，TQ）數(shù)：

  
  

• 同步段（Sync Seg）：

  用于同步不同節(jié)點上的數(shù)據(jù)邊緣，固定為1 TQ。

• 傳播時間段（Prop Seg）：

  用于補償網(wǎng)絡(luò)中的物理延遲，長度可以調(diào)整。

• 相位緩沖段1（Phase Seg1）和相位緩沖段2（Phase Seg2）：

  用于對抗信號抖動和網(wǎng)絡(luò)延遲，長度可調(diào)。

基于上述參數(shù)，CAN波特率的計算公式如下：

波特率 = Fclk / (Prescaler * Bit Time)

其中，Bit Time = Sync Seg + Prop Seg + Phase Seg1 + Phase Seg2。

假設(shè)一個CAN控制器有如下參數(shù)：

• Fclk = 16 MHz

• Prescaler = 8

• Sync Seg = 1 TQ

• Prop Seg = 2 TQ

• Phase Seg1 = 3 TQ

• Phase Seg2 = 2 TQ

• Bit Time = 1 + 2 + 3 + 2 = 8 TQ

則波特率為：

波特率 = 16 MHz / (8 * 8 TQ) = 16,000,000 / 64 = 250,000 bps (或250 kbps)

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實踐

以AT32F413這款MCU為例，CAN波特率計算公式如下所示：

CAN 總線的額定位時間由 3 部分組成：

1、同步段（SYNC_SEG），該段占用 1 時間單元，即公式中的1 x t

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