can总线系统信号传输延时分析

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1、2006年第3期导弹与航天运载技术No.32006总第283期MISSILEANDSPACEVEHCILESumNo.283文章编号：1004-7182(2006)03-0048-04CAN总线系统信号传输延时分析张向文，许学雷，吴林瑞（北京航天发射技术研究所，北京，100076）摘要：通过分析CAN总线对传输信号的延时要求，明确CAN总线系统中信号传输环节的相关延时时间，为总线信号的最大延时提供了设计依据，也为总线线缆的选择提供了依据。关键词：CAN总线；信号传输；总线仲裁机制中图分类号：TP

2、274文献标识码：ATimeDelayofSignalTransmissioninCANBusSystemZhangXiangwen,XuXuelei,WuLinrui(BeijingInstituteofSpaceLaunchTechnology，Beijing，100076)Abstract：ThetimedelayofCANbusinsignaltransmissionisanalyzed.Thetimedelayofeveryphasesofthetransmissionareconfi

3、rmedandagistofdefiningmaximumtimedelayisgiven.ItisalsoagistinchoosingthecableforCAN.KeyWords:CANbus；Signaltransmission；Busarbitrationmechanism1前言2传输线缆延时理论分析控制器局域网络（CAN）是RobertBosch公司2.1CAN总线信号状态在20世纪80年代初为汽车业开发的一种串行数据CAN总线采用多主通信模式、非破坏式总线仲通信总线,其通信速率可达

4、到1Mbit/s，通信距离在裁机制，并使用帧内应答方式。通信中总线有显式1Mbit/s下为40m。CAN已有国际标准，即用于高或者隐式两种状态。总线上有一个节点输出的为显速场合的ISO11898和用于低速场合的ISO式状态，总线上所有节点均输出的为隐式状态。11519-3。由于其具有高可靠性和良好的性能价格比,CAN总线有两种帧结构，即标准帧和扩展帧，如图已得到广泛应用。要生产出合格的CAN总线网络1，2所示。产品，需要彻底摸透CAN总线网络，包括总线线其中CRC场的最后一位是CRC界定符，发送

5、缆特性、总线成本等，本文对CAN总线线缆与通节点输出隐式状态，总线也应呈隐式状态，ACK场信距离的关系进行了分析，给出了详细的测试结为应答场由两位组成，第1位称为应答隙，在输出果，为采用低成本线缆打下了基础。这一位时，发送节点输出隐式状态，每个接收节点收稿时间：2005-04-06作者简介：葛欣（1970-），女，高级工程师，主要研究方向为运载器总体设计第3期张向文等CAN总线系统信号传输延时分析49在接收完该帧数据并判断为有效帧后，均输出显式正常的，否则就认为帧没有被有效发送出去，从而状态，发

6、送节点检测到总线呈显式状态时，就认为激活故障界定部分动作。有节点进行了有效的应答并且自己所发出的帧是图1标准帧格式图2扩展帧格式2.3CAN总线的采样模式及时间分布2.2CAN总线通信时间组成CAN总线控制器在接收过程中有两种采样模CAN总线通信中每一位的时间由4部分组成，式，即单点采样和3点采样，图3中所示为单点采即同步段、传播段、相位段1、相位段2。其中同样模式，采样点依据同步段、时间段1、时间段2步段用于总线诸节点之间的同步；传播段用于补偿等的设置可以前后变化，在3点采样模式中，控制信号的

7、物理传播延时，它是线路延时加收发接口电器将连续采样3次，并采用表决方式，决定最终结路延时之和的两倍；相位段1和相位段2用于补偿果，3点之中第3点依据同步段、时间段1、时间沿的相位误差。在实际控制器设计中，位速率的设段2等的设置可以前后变化，前两点到第3点保持定正是通过调整这几个段的时间长度来达到改变等差间距，各点间间距约为位宽度的12.5%。速率的目的，并且将传播段与相位段1整合，统称由于总线信号最好与控制器信号隔离，在总线时间段1，相位段2为时间段2，所以通过调整时控制器与总线驱动器之间加入了

8、高速光耦（见图间段1、时间段2的值可以改变对总线传播延时的补偿时间。图3为CAN总线一位时间组成图。4），其中t1~t13为信号传播各阶段信号的传播延时。图3CAN总线一位时间组成图4CAN总线信号传播延时图3中t为同步段时间，t为时间段1，sync−Segtseg1图4中t1，t13，t6，t8为光耦传播延时；t2，t12，t为时间段2，即CAN总线一位的传播延时为tseg2t5，t9为总线驱动器82C250传播延时；t3，t4，t10，t=t+t+t（1）bsync−segtseg1tseg