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can波特率计算

发布时间:2020-08-12 发布时间:
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假设我们先不考虑BTR0中的SJW位和BTR1中的SAM位。那么,BTR0和BTR1就是2个分频系数寄存器;它们的乘积是一个扩展的分频系数。即:

BTR0×BTR1=F_BASE/Fbps (1)

 

其中:内部频率基准源F_BASE = Fclk/2,即外部晶振频率Fclk的2分频。注意任何应用中,当利用外部晶振作为基准源的时候,都是先经过2分频整形的。

式中,当晶振为16M时,F_BASE=8000K;当晶振为12M时,F_BASE=6000K,Fbps就是我们所希望得到的CAN总线频率。单位为K。

设式中BTR0=m,BTR1=n,外部晶振16M,则有:m • n =8000/ Fbps

这样,当Fbps取我们希望的值时,就会得到一个m * n的组合值。当n选定,m值也唯一。 n值CAN规范中规定8~25。(也就是BTR1的值)基本原则为:Fbps值越高时,选取n(通过设置BTR1)值越大。其原因不难理解。

我假定一般应用中选取n=10,也就是:同步段+相位缓冲段1+相位缓冲段2 =1+5+4 ,则(2)式简化为m=800/Fbps;m的最大设置值为64,SJA1000($2.8080)最大分频系数m*n=64x25=1600。因此标准算法中通常以16M晶振为例。其实有了公式(1),任何晶振值(6M~24M)都很容易计算。

SAM的确定:低频时,选SAM=1,即采样3次。高频100K以上时,取SAM=0,即采样1次。SJA重同步跳宽选取: 与数字锁相环技术有关。n值选得大时,SJA可以选得大,即一次可以修正多个脉冲份额Tscl。n值小或频率低时,选SJA=1。即BTR0.7和BTR0.6都设为0。

STM32($18.3200)的CAN波特率计算

STM32里的CAN 支持2.0A,2.0B, 带有FIFO,中断等, 这里主要提一下内部的时钟应用.

bxCAN挂接在APB1总线上,采用总线时钟,所以我们需要知道APB1的总线时钟是多少. 我们先看看下图,看看APB1总线时钟:

APB1时钟取自AHB的分频, 而AHB又取自系统时钟的分频, 系统时钟可选HSI,HSE, PLLCLK, 这个在例程的RC设置里都有的,

然后再看看有了APB1的时钟后,如何算CAN的总线速率, 先看下图:

有了上边的这个图,基本就清楚了.

总线时钟MHz (3+TS1+TS2)*(BRP+1)

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下面是我的计算:

CAN_InitStructure.CAN_SJW = CAN_SJW_1tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS1 = CAN_BS1_3tq;

注意//#define CAN_BS1_3tq ((uint8_t)0x02) /*!< 3 time quantum */

CAN_InitStructure.CAN_BS2 = CAN_BS2_5tq;

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler = 4;//2

nominal bit time(3+5+1)tq=9tq

关于分频系数 查看 system_stm32f10x.c下面的

static void SetSysClockTo72(void) 函数

/* HCLK = SYSCLK */

/* PCLK2 = HCLK */

/* PCLK1 = HCLK/2 */

所以can时钟 72MHZ/2/4=9 Mhz

tq=1/36Mhz

波特率为 1/nominal bit time= 9/9=1MHZ

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void CAN_Configuration(void)

{

CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure;

CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure;

/* CAN register init */

CAN_DeInit();

CAN_StructInit(&CAN_InitStructure);

/* CAN cell init */

CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_NART=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_Normal;

CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_9tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_8tq;

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=200;

CAN_Init(&CAN_InitStructure);

/* CAN filter init */

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=0;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;

CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);

}

注意//#define CAN_BS1_3tq ((uint8_t)0x02) /*!< 3 time quantum */

拨特率10K,公式:72MHZ/2/200/(1+9+8)=0.01,即10K,和SJA1000测试通过

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120欧姆电阻要加上!!!

CAN->BTR = (u32)((u32)CAN_InitStruct->CAN_Mode << 30) | ((u32)CAN_InitStruct->CAN_SJW << 24) |

((u32)CAN_InitStruct->CAN_BS1 << 16) | ((u32)CAN_InitStruct->CAN_BS2 << 20) |

((u32)CAN_InitStruct->CAN_Prescaler - 1);

总结一下

Fpclk=36M 时 can波特率为250k 的配置为

/* CAN cell init */

CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_NART=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_LoopBack;

CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=9;

CAN_Init(&CAN_InitStructure); 250k

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的:将can总线波特率设置为250k

在官方的can例程上 给出了100k 查询 和500k 中断方式的例子 分别设置如下:

CAN_Polling:

/* CAN cell init */

CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_NART=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_LoopBack;

CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=5;

CAN_Init(&CAN_InitStructure); 100k

/* CAN cell init */ CAN_Interrupt

CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_NART=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_LoopBack;

CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=1;

CAN_Init(&CAN_InitStructure); //500k

can时钟是RCC_APB1PeriphClock,你要注意CAN时钟频率

CAN波特率 = RCC_APB1PeriphClock/CAN_SJW+CAN_BS1+CAN_BS2/CAN_Prescaler;

如果CAN时钟为8M, CAN_SJW = 1,CAN_BS1 = 8,CAN_BS2 = 7,CAN_Prescaler = 2

那么波特率就是=8M/(1+8+7)/2=250K

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得到500Kb/s的波特率

CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=1;

每一位的Tq数目 = 1 (固定SYNC_SEG) + 8 (BS1) + 7 (BS2) = 16

如果CAN时钟是 8 MHz : (8M / 1 ) / 16 = 500K

其中:

1 为分频系数

16 为每一位的Tq数目

为了设置为 100K, 把分频系数改为5即可, BS1 BS2 不变

每一位的Tq数目 = 1 (固定) + 8 (BS1) + 7 (BS2) = 16

如果CAN时钟是 8 MHz : (8M / 5 ) / 16 = 100K

如果想得到 1M 的波特率, CAN时钟仍然是 8 MHz的情况下, 分频系数不变

应该改变 BS1 BS2

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_5tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_2tq;

每一位的Tq数目 = 1 (固定) + 5 (BS1) + 2 (BS2) = 8

如果CAN时钟是 8 MHz : (8M / 1 ) / 8 = 1000K

另外尽可能的把采样点设置为 CiA 推荐的值:

75% when 波特率 > 800K

80% when 波特率 > 500K

87.5% when 波特率 <= 500K

所以对于 100K 的波特率(假定使用 8MHz 时钟)

可以修改该BS1 BS2 为:

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=5;

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_13tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_2tq;

(1+13) / (1+13+2) = 87.5%

所以对于 500K 的波特率(假定使用 8MHz 时钟)

可以修改该BS1 BS2 为:

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=1;

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_13tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_2tq;

(1+13) / (1+13+2) = 87.5%

所以对于 1000K 的波特率(假定使用 8MHz 时钟)

可以修改该BS1 BS2 为:

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=1;

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_5tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_2tq;

(1+5) / (1+5+2) = 75%

上边这个公式算出来的就是CAN的速率了.



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