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CAN-Bus-Bit-Timing-Rechner

Berechnet CAN-Bit-Timing-Parameter, einschließlich Prescaler, Zeitquanten, Synchronsegment, Ausbreitungssegment und Phasenpuffersegmente für eine bestimmte Baudrate und einen bestimmten Abtastpunkt

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Formel

tq = 1/(f_clk/BRP); NBT = SS + PROP + BS1 + BS2

tq— Time quantum (ns)
BRP— Baud rate prescaler
NBT— Nominal bit time in TQ (tq)
SS— Sync segment (1 tq) (tq)
BS1— Phase buffer segment 1 (tq)
BS2— Phase buffer segment 2 (tq)

Wie es funktioniert

Das CAN-Bus-Bit-Timing (Controller Area Network) ist ein kritischer Parameter bei der Entwicklung von Kommunikationsprotokollen für Automobil- und Industrienetzwerke. Es bestimmt, wie Daten im Netzwerk übertragen und interpretiert werden, indem es die Beziehung zwischen Bitzeit, Abtastpunkt und Synchronisationssegmenten definiert. Die Bit-Timing-Konfiguration umfasst wichtige Parameter wie Bitrate, Taktfrequenz und Übertragungsverzögerungen, die sich auf die Signalintegrität und Netzwerkleistung auswirken.

Bearbeitetes Beispiel

Stellen Sie sich ein CAN-Bussystem mit einer Bitrate von 500 kbit/s und einem 80-MHz-Systemtakt vor. Berechnen Sie die Bitzeit- und Segmentproportionen: 1. Bitzeit = 1/(Bitrate) = 1/500.000 = 2 µs 2. Zeitquantum = 1/(Systemuhr) = 1/80.000.000 = 0,0125 µs 3. Gesamtzeitquanten = Bitzeit/Zeitquanten = 2 µs/0,0125 µs = 160 Zeitquanten 4. Typische Segmentverteilung: Sync (1 TQ), Prop (2-8 TQ), Phase1 (1-8 TQ), Phase2 (1-8 TQ)

Praktische Tipps

  • ✓Berücksichtigen Sie bei der Einstellung des Bit-Timings immer die Netzwerklänge und die Buseigenschaften
  • ✓Stellen Sie sicher, dass der Abtastpunkt etwa 80% der Bitzeit beträgt, um eine optimale Signalerkennung zu gewährleisten
  • ✓Verwenden Sie Segmente mit minimaler Ausbreitungsverzögerung für Hochgeschwindigkeitsnetzwerke
  • ✓Passen Sie das Bit-Timing an allen Netzwerkknoten an, um eine konsistente Kommunikation zu gewährleisten

Häufige Fehler

  • ✗Nicht übereinstimmende Bit-Timing-Parameter zwischen Netzwerkknoten
  • ✗Vernachlässigung der Kabellänge und der Signalausbreitungsverzögerungen
  • ✗Übersieht die Genauigkeit der Systemuhr und potenziellen Jitter

Häufig gestellte Fragen

Der CAN-Bus unterstützt Bitraten von 10 kbit/s bis 1 Mbit/s, wobei 250 kbit/s und 500 kbit/s in Automobilanwendungen am häufigsten vorkommen.
Zeitquanten sind die kleinste Zeiteinheit, die zur Aufteilung und Konfiguration von CAN-Bus-Bitsegmenten verwendet wird, was eine präzise Zeitsteuerung ermöglicht.
Der Abtastpunkt bestimmt, wann der Bussignalpegel gemessen wird, was für eine zuverlässige Dateninterpretation und Störfestigkeit von entscheidender Bedeutung ist.

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