假如某CAN 总线网络采用信号传播速度为 200000km/s(即每秒20万公里)的双绞线作为传输媒体,节点之间的最大距离为 100m。试根据 CAN 协议的确认位规则,计算该CAN 总线网络的理论最小位时间(即码元长度)和最大数据传输速率(即每秒可传输的最大二进制位数 bit/s)。
时间: 2024-04-07 17:29:03 浏览: 110
针对CAN总线传输距离问题的两种解决方案
根据 CAN 协议的确认位规则,总线上的每个节点在发送数据后需等待一个最小的确认位时间 $t_{ack}$,如果在这个时间内没有检测到错误,则认为该数据已被成功传输。因此,最小位时间 $t_b$ 取决于确认位时间 $t_{ack}$,可以表示为:
$$
t_b = 2t_{prop} + t_{ack}
$$
其中 $t_{prop}$ 是信号在双绞线上传播的时间,可以计算为:
$$
t_{prop} = \frac{d}{v} = \frac{100}{200000} = 0.0005\text{s} = 500\text{ns}
$$
其中 $d=100\text{m}$ 是节点之间的最大距离,$v=200000\text{km/s}$ 是信号的传播速度。根据 CAN 协议的规定,确认位时间 $t_{ack}$ 的最大值为 $125\mu\text{s}$,因此最小位时间 $t_b$ 的值为:
$$
t_b = 2\times 500\text{ns} + 125\mu\text{s} = 1260\text{ns}
$$
最大数据传输速率 $R$ 可以表示为:
$$
R = \frac{1}{t_b} = \frac{1}{1260\text{ns}} = 793.65\text{kbit/s} \approx 794\text{kbit/s}
$$
因此,该 CAN 总线网络的理论最小位时间为 $1260\text{ns}$,最大数据传输速率为 $794\text{kbit/s}$。值得注意的是,实际的数据传输速率受到多个因素的影响,例如网络拓扑结构、总线负载、信号干扰等,可能会低于理论值。
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