CANFD一次采样点和二次采样点

CANfd 一次采样点和二次采样点

1.采样点的定义

采样点是CAN控制器读取总线电平，并解释各个比特的逻辑值的时间点。

首先我们需要了解Tq的概念，Tq是can控制器的最小时间周期称作时间份额（Time quantum，简称Tq）,它是通过芯片晶振周期分频而来。传输的个bit位由若干个Tq组成，根据功能传输一个BIT位需要分成四个阶段：同步段、传输段、相位缓冲段1和相位缓冲段2.

这4个阶段的功能如下：

1.同步段（Sync_Seg）：用于实现时序调整，总线上各个节点的跳变沿产生在同步段内，通常为1个Tq；

2.传播段(Prop_Seg)：用于补偿网络上的物理延迟时间。这些延迟时间包含信号在总线上的传输延迟和CAN节点内部的处理延迟。传播段保证了2倍的信号在总线上的延迟时间；

3.相位缓冲段1(Phase_Seg1)和相位缓冲段2(Phase_Seg2)：用于补偿跳变沿的相位误差，其长度会在重同步的实现过程中延长或缩短。

采样点位于相位缓冲段1的结尾。由于相位缓冲段1和相位缓冲段2能够延长或缩短，采样点也能够随之变化。

2.can采样点的计算

晶振时钟周期：是由单片机振荡器的晶振频率决定的，指的是振荡器每震荡一次所消耗的时间长度，也是整个系统中最小的时间单位；

下面以TC377为例进行计算:

通过查看配置我们的canfd的，采样分为仲裁场和数据场。仲裁场的波特率为500Kbit/s,数据场为2Mbit/s，can时钟频率为4.0E7。

查看TP377手册Tq = (DBRP + 1) clock cycles

Tq=(1+1)1/4.0E7（s）=50(ns)

仲裁场计算采样点：

对于仲裁场500k，传输一个bit位的时间1/500000s=2us,所以分配

2us/50ns=40个tq

如果采样点设置为80%，则sync_seg+prop_seg+phase_seg1=4080%=32Tq

在ET tresos中可以这样配置

数据场采样点计算：

对于数据场2Mkbs，传输一个bit位的时间1/2000000s=500ns,所以分配

500ns/50ns=10个tq,

如果采样点设置为80%，则sync_seg+prop_seg+phase_seg1=10*80%=8Tq

则对应在EB TRESOS中配置如下

3. CAN-FD与CAN发送速率的不同

CAN最大传输速率1Mbps,CAN-FD速率可变，仲裁比特率最高1Mbps（与CAN相同），数据比特率最高8Mbps。BRS位速率切换为，BRS位为0时CANFD速率保持恒定速率、BRS位为1时CANFD的数据段会被切换到高速率。

ESI错误状态指示位：CAN报文中发送节点的错误状态只有该节点自己知道，CANFD报文中可以通过ESI标志位来告诉其他节点该节点的错误状态，当ESI为1时表示发送节点处于被动错误状态、当ESI为0时表示发送节点处于主动错误状态。

4. 发送延迟补偿

CAN控制器发送信号时，是经过收发器后发往CAN总线后，再经过收发器反馈总线信号。那么发送过程中，控制器发送位信号到接收位信号就不可避免地存在环路延迟。发送延迟时间的总和如下：

1 ). CAN控制器内部产生TX信号到Tx引脚的传播延迟；

2 ). Tx引脚到收发器TxD引脚的传播延迟；

3 ).收发器环路延迟TxD到RxD;

4 ). 收发器RxD引脚到CAN控制器Rx引脚延迟；

5 ).CAN控制器Rx引脚到控制器内部收到Rx信号的延迟

CAN协议中规定：发送方发送位时，需检测接收到的位与发送是否一致，若不一致则产生错误帧（位错误）。如果发送延迟过长，则将直接导致发送与接收位不一致而产生错误帧。由于传统CAN协议规定最高波特率为1Mbps，即位宽1us，正常情况下，传输延迟不会超过位宽的采样点（当然具体延迟取决于收发器环路延迟、传输距离、传输线缆质量等），因此不会因为发送延迟而产生错误。

在CANFD中，数据段的波特率是比CAN更高的（BRS位为隐性时），此时波特率越高，位宽越小，在发送报文时发送延迟影响越大，越容易产生位错误。由于发送延迟无法避免，此时就需要一种机制来保证发送与接收的位对应上，以避免产生位错误。这种机制就是发送延迟补偿了。

5. 发送延迟补偿（TDC）

TDC实际上就是在发送BRS位为隐性的CANFD报文时（BRS隐性即开启数据域波特率），在发送时延迟一定时间后，在第二采样点采样接收位，以正确采样到发送位对应的接收位。

6.发送延迟测量

那么延迟采样的延迟时间是多久呢？实际上，开启TDC后，控制器将自动测量Tx信号线上FDF位到r0位下降沿与Rx信号线上FDF位到r0位边沿的之间的延迟时间，如下图中所示，TDCV即为延迟时间。发送延迟测量的时间单位为CAN控制器时钟（TDC寄存器中一般对TDCV的值有限制，若超过寄存器最大位数，则发送延迟测量失败）。

不同于采样点，第二采样点在CAN FD控制器接收其他节点发送报文的过程中并不会起到任何作用。第二采样点的作用，是在不改变传输延迟补偿的情况下，实现CAN FD在数据场的位错误检测要求。

根据TC377手册

根据手册TDCV是接收到数据时的发送延迟时间，是当TDC使能的时候会自己自动计算的。

TDCO就是设置的正常采样点的时间。

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