位时序分解

CAN协议把每一个数据位的时序都分解成了若干个段。其中包括SS、PTS、PBS1、PBS2段，这四段加起来即为一个CAN数据位的长度。分解后最小的时间单位为Tq，一个完整的位是由8~25个Tq组成的。如下图所示：

该图中表示的 CAN 通讯信号每一个数据位的长度为 19Tq，其中 SS 段占 1Tq，PTS 段占 6Tq，PBS1 段占 5Tq，PBS2 段占 7Tq。信号的采样点位于PBS1段与PBS2段之间，通过控制各段的长度，可以对采样点的位置进行偏移，以便准确地采样。

• SS段(SYNC SEG)

SS 译为同步段，若通讯节点检测到总线上信号的跳变沿被包含在 SS 段的范围之内，则表示节点与总线的时序是同步的，当节点与总线同步时，采样点采集到的总线电平即可被确定为该位的电平。SS段大小固定为 1Tq。

• PTS段(PROP SEG)

PTS 译为传播时间段，这个时间段是用于补偿网络的物理延时时间。是总线上输入比较器延时和输出驱动器延时总和的两倍。PTS段大小为 1~8Tq。

• PBS1段(PHASE SEG1)

PBS1 译为相位缓冲段，主要用来补偿边沿阶段的误差，它的时间长度在重新同步时可以加长。PBS1段初始大小为 1~8Tq。

• PBS2段(PHASE SEG2)

PBS2是另一个相位缓冲段，也是用来补偿边沿阶段误差的，它的时间长度在重新同步时可以缩短。PBS2 段的初始大小为2~8Tq。

波特率：一秒内在通信网络上传输的比特数，单位bps。表示信息在通信通道中传输的速率。

CAN总线上支持的不同波特率：

小结：CAN总线的最高通信速率为1Mbps，实际使用中，只能比这个低，到底低到多少是根据实际应用环境的多方面因素决定的。
1. 如果一定量的信息必须在一定时间内发出去，例如2560个位，必须在5ms内送出，那么波特率可以定2560bits/0.005s=512000bps；
2. 还可以根据网络延时决定，如果位时间是2us，那么这个网络条件下的最快波特率就是500kbps；实际选定的时候，肯定要比最快值慢一点；

CAN通信协议总结

1. 两线制：CAN_H、CAN_L，两根信号线以差分电压的形式传输0、1信息，抗干扰能力强。

2. CAN虽没有单独的时钟信号，但为了实现位同步、网络节点中多个设备间的仲裁，须保持主从机使用相同的波特率。

3. 数据传输格式：以“帧”为单位，“帧”中包含ID（标识符）、DATA、帧格式、有效数据长度、标识符类型等信息。网络中不同的节点通过ID来识别和过滤信息。 每帧最多包含8个字节的有效DATA。 “帧”的另一种描述为“报文”。具体组成如下：IDR0-IDR3（4个字节的ID标识）、DSR0-DSR7（8个字节的数据）、DLR（1个字节的有效数据长度，指明前面8个字节寄存器中有几个数据是有效的）

4. 标识符ID：分为标准标识符（11bit）和扩展标识符（29bit）。

5. 波特率设置：须遵循CAN标准的时段设置（SEG2和SEG1有特定的组合约束），否则即使最终的波特率一致，也不能正常通信。

6. ID滤波和ID屏蔽设置：为了接收网络中特定的“帧”，CAN控制器使用一套ID过滤机制来判断是否接收数据。包括IDAR（8个标识符接收寄存器）、IDMR（8个标识符掩码寄存器）。