CAN通讯系列8- 揭开波特率的神秘面纱

开垦者

通过前面两篇文章：


CAN通讯系列6- 波特率是什么？CAN通讯系列7- 如何准确接收数据？已经详细介绍了波特率，CAN位时间，同步段(SS)、传播时间段(PTS)、相位缓冲段1(PBS1)和相位缓冲段2(PBS2)，采样点等概念。
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了解了这些基础内容后，本文打算通过一个实例，揭开波特率的神秘面纱。
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Source: 怎样进行CANoe 仿真工程配置
为何这么说？因为对于汽车研发人员，大多数人只需要关注波特率是否设置正确，只有底层软件开发人员需要去计算和配置波特率相关的参数。下面结合Infineon芯片手册来进行CAN波特率相关参数的计算和配置。    1 计算波特率相关参数  

根据Infineon Aurix系列芯片手册提供了CAN位时间的标准格式定义，有：

Tsync表示同步段(SS)的时间Tseg1表示传播时间段(PTS)和相位缓冲段1(PBS1)的时间Tseg2表示相位缓冲段2(PBS2)的时间

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Source: Infineon TC27x系列用户手册
根据Infineon系列芯片手册提供的求解方法，这些时间相关量的关系如下所示：
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假设需求是：需要设置某路CAN的波特率为500Kbps，采样率为87.5%。微控制器的晶振时钟周期频率为20MHz。    首先，将晶振时钟周期频率转换为时间，即有：1/fCAN=1/20MHz=50ns然后，要设置的波特率为500Kbps，换算时间表示则为1/500 Kbps =2000ns其次，采样率要设置为87.5，那意味着(Tsync+Tseg1)/ (Tsync+Tseg1+Tseg2)= 7/8，因为CAN位时间长度范围应满足8~25个tq，则CAN位时间可能为8或16或24，此时：

如果CAN位时间为8个tq，那么tq=250ns；根据计算公式：
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250ns/50ns=5，因为BRP只能为整数，这时取DIV8=0, BRP=4。如果CAN位时间为16个tq，那么tq=125ns; 此时125ns/50ns=2.5，不为整数，不成立！如果CAN位时间为24个tq，那么tq=83.33ns，tq不为整数，也不成立！

综上，就可以确定CAN位时间应为8个tq，tq=250ns，取DIV8=0, BRP=4。根据采样点取在87.5%处，根据已有的计算公式，
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先算TSEG2,即有：1-87.5%=Tseg2/NBT=[(TSEG2+1)*tq]/8*tq=(TSEG2+1)/8即有：TSEG2=0，注意也就是相位缓冲段2(PBS2)为1个tq那么Tseg1= NBT-Tseg2-Tsync=6tq，所以TSEG1=5。再根据下式计算SJW,     
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因为Tseg2=1Tq，所以SJW只能取0。综上有：DIV8=0, BRP=4，TSEG1=5，TSEG2=0，SJW=0。2 配置波特率相关参数  

有了上面的计算结果，接下来底层软件工程师要做的就是对寄存器做配置，比如Infineon的这款芯片是要去配置节点位时间寄存器，如下所示：
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Source: Infineon TC27x系列用户手册
配置结果如下：
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代码实现形式如下：
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而汽车行业都在用AutoSAR工具链进行底层软件开发，比如EB Tresos是常用的MCAL配置工具，利用其进行波特率配置的话，将在下面界面进行配置。
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Source: EB tresos实战记录：配置通信-Can_eb配置can-CSDN博客      
3 小结


通过上述针对波特率进行的计算和配置过程，就让非底层软件开发人员终于有机会了解到软件层面是如何实现的，揭开了这层神秘的面纱。就这么一个小小功能的解析，其实已经包含了从基本原理到软件实现，再到实际应用，后续继续以这种思路，解析更多CAN通讯内容，欢迎持续关注。

fl8111

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hk4835

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mizhongquan

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marjrh

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lichengwan

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andyo7

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baoshijie

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baoshijie

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