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Calculadora de tempo de bits CAN Bus

Calcule os parâmetros de temporização de bits do barramento CAN, incluindo prescaler, quanta de tempo, segmento de sincronização, segmento de propagação e segmentos de buffer de fase para uma determinada taxa de transmissão e ponto de amostragem

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Fórmula

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)

Como Funciona

A temporização de bits do barramento CAN (Controller Area Network) é um parâmetro crítico na criação de protocolos de comunicação para redes automotivas e industriais. Ele determina como os dados são transmitidos e interpretados pela rede definindo a relação entre tempo de bits, ponto de amostragem e segmentos de sincronização. A configuração do tempo de bits envolve parâmetros importantes, como taxa de bits, frequência do relógio e atrasos de propagação, que afetam a integridade do sinal e o desempenho da rede.

Exemplo Resolvido

Considere um sistema CAN Bus com uma taxa de bits de 500 kbps e um relógio de sistema de 80 MHz. Calcule o tempo de bits e as proporções do segmento:
1. Tempo de bits = 1/(taxa de bits) = 1/500.000 = 2 µs
2. Quantum de tempo = 1/(Relógio do sistema) = 1/80.000.000 = 0,0125 µs
3. Quanta de tempo total = tempo de bits/tempo quântico = 2 µs/0,0125 µs = 160 quanta de tempo
4. Distribuição típica de segmentos: Sync (1 TQ), Prop (2-8 TQ), Fase 1 (1-8 TQ), Fase 2 (1-8 TQ)

Dicas Práticas

  • ✓Sempre considere o comprimento da rede e as características do barramento ao definir a temporização de bits
  • ✓Garanta que o ponto de amostragem esteja em torno de 80% do tempo de bits para uma detecção ideal do sinal
  • ✓Use segmentos mínimos de atraso de propagação para redes de alta velocidade
  • ✓Combine o tempo de bits em todos os nós da rede para uma comunicação consistente

Erros Comuns

  • ✗Parâmetros de temporização de bits incompatíveis entre os nós da rede
  • ✗Negligenciando o comprimento do cabo e os atrasos na propagação do sinal
  • ✗Ignorando a precisão do relógio do sistema e o potencial de instabilidade

Perguntas Frequentes

O CAN Bus suporta taxas de bits de 10 kbps a 1 Mbps, com 250 kbps e 500 kbps sendo os mais comuns em aplicações automotivas.
Os quanta de tempo são a menor unidade de tempo usada para dividir e configurar segmentos de bits do barramento CAN, permitindo um controle preciso do tempo.
O ponto de amostragem determina quando o nível do sinal do barramento é medido, o que é crucial para uma interpretação confiável dos dados e imunidade a ruídos.

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