4、硬同步

接收單元在總線空閑狀態(tài)檢測(cè)出第一個(gè)下降沿時(shí)（對(duì)應(yīng)報(bào)文的SOF下降沿）進(jìn)行的同步調(diào)整。在檢測(cè)到SOF的下降沿時(shí)，直接將此下降沿的位置認(rèn)為是SS段，然后按照位時(shí)序?qū)π盘?hào)進(jìn)行采樣，達(dá)到同步的效果。硬同步的過(guò)程如圖5所示。

圖5 硬同步將下降沿位置標(biāo)識(shí)為SS段

5、重同步

硬同步只是在總線空閑時(shí)檢測(cè)出下降沿（幀起始）時(shí)進(jìn)行，后續(xù)CAN報(bào)文數(shù)據(jù)位的同步則需要通過(guò)調(diào)整位時(shí)序來(lái)進(jìn)行重同步。在接收過(guò)程中檢測(cè)出總線上的下降沿來(lái)臨時(shí)，根據(jù)SJW值通過(guò)加長(zhǎng)PBS1段，或縮短PBS2段，以調(diào)整同步。但如果發(fā)生了超出SJW值的誤差時(shí)，最大調(diào)整量不能超過(guò)SJW值。重同步的過(guò)程如圖6、圖7所示。

圖6 同步前下降沿延后2個(gè)Tq

圖7 同步后PBS1增加2個(gè)Tq

其中，圖6可以有另一種理解：CAN總線上通訊的誤差我們也可以量化，量化成Tq數(shù)。圖6中對(duì)誤差的量化結(jié)果為下降沿延后2個(gè)Tq，因此在圖7重同步時(shí)在PBS1段增加2個(gè)Tq；但總線誤差真的就剛好是2個(gè)Tq嗎？答案是否定的，當(dāng)位時(shí)序總Tq數(shù)越大，對(duì)誤差的量化就會(huì)越精確，重同步的同步效果就越理想。因此，合理配置位時(shí)序的Tq數(shù)極為重要。

6、位時(shí)序計(jì)算

位時(shí)序在底層、微觀上可體現(xiàn)為誤差的量化，在上層、宏觀上又體現(xiàn)為波特率(Baud)和采樣點(diǎn)位置(Samp_pos)。在位時(shí)序中，波特率的表現(xiàn)形式為總Tq數(shù)，采樣點(diǎn)位置的表現(xiàn)形式為各段的Tq數(shù)（采樣點(diǎn)位置處于PBS1和PBS2的交界處）。他們之間的換算關(guān)系如下。其中：CLK為當(dāng)前時(shí)鐘頻率，DIV是分頻系數(shù)。

若當(dāng)前時(shí)鐘頻率CLK=80M，用戶配置Baud =1M，Samp_pos =80%。DIV=1時(shí)，Tq個(gè)數(shù)N = 80M/1M = 80；DIV=2時(shí)，Tq個(gè)數(shù)N = 80M / 2 / 1M = 40。

以40個(gè)Tq數(shù)為例（SS+PTS+PBS1+PBS2=40），各段Tq數(shù)應(yīng)滿足以下計(jì)算公式，其中TSEG1為PTS和PBS1的合并（CAN控制器將二者視為一段）,TSEG2為PBS2段。

計(jì)算可得SS=1，TSEG1 = 31，TSEG2=8。通過(guò)計(jì)算結(jié)果配置CAN控制器相應(yīng)寄存器，即可得到相應(yīng)的波特率及采樣點(diǎn)位置。

注意，不同的分頻系數(shù)DIV，對(duì)應(yīng)不同的Tq數(shù)，但都滿足位時(shí)序要求，在選擇時(shí)我們應(yīng)盡可能選擇小的分頻系數(shù)（多的Tq數(shù)），這樣的位時(shí)序調(diào)整會(huì)更加準(zhǔn)確，同步效果越理想。

總結(jié)

CAN總線沒(méi)有時(shí)鐘線，嚴(yán)格來(lái)講并不是同步通訊，但它存在位時(shí)序調(diào)整這種特殊的同步機(jī)制，使得CAN通訊的可靠性無(wú)限接近于同步通訊。因此，即使汽車的電子控制單元（ECU）在不斷增加，但CAN總線依舊憑借自身的高可靠性，在汽車控制領(lǐng)域被大量應(yīng)用。

ZPS-CANFD是致遠(yuǎn)電子總線分析儀第二代CAN總線開發(fā)輔助工具，是適用于CANFD、CAN、LIN總線的測(cè)量及測(cè)試儀器，支持總線數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，高層協(xié)議解析及診斷，能對(duì)CANFD、CAN總線物理層電氣信號(hào)實(shí)時(shí)采集和記錄，并附帶有高速模擬通道、通用數(shù)字IO及模擬IO，通過(guò)提供的硬件接口及軟件功能，用戶能夠便捷地構(gòu)建總線信號(hào)測(cè)量與分析、節(jié)點(diǎn)功能仿真及測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)可靠性診斷及評(píng)估的自動(dòng)化系統(tǒng)。