本人用的单片机是STM32F407,其它型号的单片机类似,可做参考!
一、标准CAN协议位时序概念
由于CAN属于异步通讯,没有时钟信号线,连接在同一个总线网络中的各个节点会像串口异步通讯那样,节点间使用约定好的波特率进行通讯。
同时,CAN还使用“位同步”的方式来抗干扰、吸收误差,实现对总线电平信号进行正确的采样,确保通讯正常。
为了实现这个位同步,CAN协议将每个位的时序分解为四段:SS段、PTS段、PSB1段、PBS2段。同时定义最小的时间单位:Tq,四个段的长度用x个Tq表示,加起来就是一个位的时序。
用一个图来表示可能会形象一点,如图一个位的时序就是19Tq。
以上就是CAN标准协议定义的位时序,而STM32的外设简化了这个标准。
二、STM32中CAN总线位时序概念
STM32的CAN外设位时序中只包含3段:同步段SYNC_SEG、位段BS1(合并了PTS段和PSB1段)和位段BS2。
其中SYNC_SEG的长度固定为1Tq,其它两段的长度可在CAN_BTR中设置。
这里我们要注意一个细节,BS1段的时间长度其实是等于我们写入的值+1的,同样BS2段也是。
三、波特率的计算
在设定了BS1段和BS2段的长度后,我们就可以确定每个CAN数据位的长度了。
BS1段时间:Ts1 = Tq * (TSI1[3:0] + 1)
BS2段时间:Ts1 = Tq * (TSI2[2:0] + 1)
一个数据位的时间:T1bit = 1Tq + Ts1 + Ts2
根据一个数据位的时间可知:波特率 = 1/T1bit
这个式子还有Tq一个未知数了。
在CAN外设配置中还有一个与波特率有关的参数是BRP(波特率预分频器)
我使用的STM32F407的CAN1外设是挂载在APB1总线上的,它的默认时钟频率为45M,Tpclk=1/45M。
根据BRP参数的定义:Tq = BRP[9:0] * Tpclk
这样Tq的值就算出来了,带入上面波特率的计算公式就可以求得CAN总线传输的波特率了。
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