CAN节点内部延时测量：理论与高速MAU应用

本文档主要探讨了内部延时测量在ISO11898-2-2标准——道路车辆CAN通信的第二部分——高速介质访问单元中的重要性。该标准针对的是速度高达1Mbps的CAN通信，这是一种用于道路车辆的串行通信协议，支持分布式实时控制和多路复用。CAN节点间的通信依赖于精确的延迟控制，以确保数据传输的可靠性和稳定性。 内部延时（tnode）是关键概念，它指的是CAN节点在从总线断开接收状态后，发送和接收路径上相对于协议IC的位周期逻辑单元的所有异步延时之和。这种延迟测量应在节点处于空闲状态且接收到错误有效CAN帧的发送位时进行。节点应将该发送位视为帧的起始位，并通过硬件二次同步。在发送位之后的第六个接收位上，如果检测到填充错误，CAN控制器会将其标记为错误标志，并计算从发送位到错误标志出现的边缘时间（tedge to edge），即： \[ t_{\Delta edge} = 6 \cdot NBT - (t_{outputRD} - t_{outputDR}) \] 其中，\( NBT \) 是一个与CAN总线传输参数相关的常数，\( t_{outputRD} \) 是发送数据到接收数据端口的时间，而 \( t_{outputDR} \) 是接收数据到错误标志检测的时间。这个内部延时的准确测量对于理解和优化CAN网络的性能至关重要，因为它直接影响着数据包的传输时间、帧间间隔以及系统的实时响应能力。 文中还提及了其他一些关键术语和定义，如总线电压（VCAN_L和VCAN_H）、共模总线电压范围、差分电容（Cdiff和Cin）、差分电阻（Rdiff和Rin）、差分电压（Vdiff）等，这些都是衡量和设计CAN节点性能时不可或缺的概念。物理层，即连接CAN节点到总线的电气电路，包括模拟电路和数字电路，是CAN信号交互的桥梁，它的设计和实现对CAN节点的延时特性有直接影响。 总结来说，本篇文档深入剖析了CAN网络内部延时测量的理论基础和实践应用，强调了在道路车辆网络设计中遵循ISO11898-2-2标准对于确保通信质量和系统稳定性的必要性。这对于理解和优化CAN通信系统，特别是在高负载和复杂环境下运行的车辆系统，具有很高的实用价值。