CANFD 一次采樣點和二次采樣點

1.采樣點的定義

采樣點是CAN控制器讀取總線電平，并解釋各個比特的邏輯值的時間點。

首先我們需要了解Tq的概念，Tq是can控制器的最小時間周期稱作時間份額（Time quantum，簡稱Tq）,它是通過芯片晶振周期分頻而來。傳輸的個bit位由若干個Tq組成，根據功能傳輸一個BIT位需要分成四個階段：同步段、傳輸段、相位緩沖段1和相位緩沖段2.

這4個階段的功能如下：

1.同步段（Sync_Seg）：用于實現時序調整，總線上各個節點的跳變沿產生在同步段內，通常為1個Tq；

2.傳播段(Prop_Seg)：用于補償網絡上的物理延遲時間。這些延遲時間包含信號在總線上的傳輸延遲和CAN節點內部的處理延遲。傳播段保證了2倍的信號在總線上的延遲時間；

3.相位緩沖段1(Phase_Seg1)和相位緩沖段2(Phase_Seg2)：用于補償跳變沿的相位誤差，其長度會在重同步的實現過程中延長或縮短。

采樣點位于相位緩沖段1的結尾。由于相位緩沖段1和相位緩沖段2能夠延長或縮短，采樣點也能夠隨之變化。

2.can采樣點的計算

晶振時鐘周期：是由單片機振蕩器的晶振頻率決定的，指的是振蕩器每震蕩一次所消耗的時間長度，也是整個系統中最小的時間單位；

下面以TC377為例進行計算:

通過查看配置我們的canfd的，采樣分為仲裁場和數據場。仲裁場的波特率為500Kbit/s,數據場為2Mbit/s，can時鐘頻率為4.0E7。

查看TP377手冊Tq = (DBRP + 1) clock cycles

Tq=(1+1)1/4.0E7（s）=50(ns)

仲裁場計算采樣點：

對于仲裁場500k，傳輸一個bit位的時間1/500000s=2us,所以分配

2us/50ns=40個tq

如果采樣點設置為80%，則sync_seg+prop_seg+phase_seg1=4080%=32Tq

在ET tresos中可以這樣配置

數據場采樣點計算：

對于數據場2Mkbs，傳輸一個bit位的時間1/2000000s=500ns,所以分配

500ns/50ns=10個tq,

如果采樣點設置為80%，則sync_seg+prop_seg+phase_seg1=10*80%=8Tq

則對應在EB TRESOS中配置如下

3. CAN-FD與CAN發送速率的不同

CAN最大傳輸速率1Mbps,CAN-FD速率可變，仲裁比特率最高1Mbps（與CAN相同），數據比特率最高8Mbps。BRS位速率切換為，BRS位為0時CANFD速率保持恒定速率、BRS位為1時CANFD的數據段會被切換到高速率。

ESI錯誤狀態指示位：CAN報文中發送節點的錯誤狀態只有該節點自己知道，CANFD報文中可以通過ESI標志位來告訴其他節點該節點的錯誤狀態，當ESI為1時表示發送節點處于被動錯誤狀態、當ESI為0時表示發送節點處于主動錯誤狀態。

4. 發送延遲補償

CAN控制器發送信號時，是經過收發器后發往CAN總線后，再經過收發器反饋總線信號。那么發送過程中，控制器發送位信號到接收位信號就不可避免地存在環路延遲。發送延遲時間的總和如下：

1 ). CAN控制器內部產生TX信號到Tx引腳的傳播延遲；

2 ). Tx引腳到收發器TxD引腳的傳播延遲；

3 ).收發器環路延遲TxD到RxD;

4 ). 收發器RxD引腳到CAN控制器Rx引腳延遲；

5 ).CAN控制器Rx引腳到控制器內部收到Rx信號的延遲

CAN協議中規定：發送方發送位時，需檢測接收到的位與發送是否一致，若不一致則產生錯誤幀（位錯誤）。如果發送延遲過長，則將直接導致發送與接收位不一致而產生錯誤幀。由于傳統CAN協議規定最高波特率為1Mbps，即位寬1us，正常情況下，傳輸延遲不會超過位寬的采樣點（當然具體延遲取決于收發器環路延遲、傳輸距離、傳輸線纜質量等），因此不會因為發送延遲而產生錯誤。

在CANFD中，數據段的波特率是比CAN更高的（BRS位為隱性時），此時波特率越高，位寬越小，在發送報文時發送延遲影響越大，越容易產生位錯誤。由于發送延遲無法避免，此時就需要一種機制來保證發送與接收的位對應上，以避免產生位錯誤。這種機制就是發送延遲補償了。

5. 發送延遲補償（TDC）

TDC實際上就是在發送BRS位為隱性的CANFD報文時（BRS隱性即開啟數據域波特率），在發送時延遲一定時間后，在第二采樣點采樣接收位，以正確采樣到發送位對應的接收位。

6.發送延遲測量

那么延遲采樣的延遲時間是多久呢？實際上，開啟TDC后，控制器將自動測量Tx信號線上FDF位到r0位下降沿與Rx信號線上FDF位到r0位邊沿的之間的延遲時間，如下圖中所示，TDCV即為延遲時間。發送延遲測量的時間單位為CAN控制器時鐘（TDC寄存器中一般對TDCV的值有限制，若超過寄存器最大位數，則發送延遲測量失敗）。

不同于采樣點，第二采樣點在CAN FD控制器接收其他節點發送報文的過程中并不會起到任何作用。第二采樣點的作用，是在不改變傳輸延遲補償的情況下，實現CAN FD在數據場的位錯誤檢測要求。

根據TC377手冊

根據手冊TDCV是接收到數據時的發送延遲時間，是當TDC使能的時候會自己自動計算的。

TDCO就是設置的正常采樣點的時間。

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