一文讀懂CAN總線（三）中：電纜截面積與通訊距離，波特率、終端匹配電阻與通訊距離，信號延遲與通訊距離和節(jié)點最小間距。

信號位采樣點位置

信號位采樣點是指CAN節(jié)點識別一個電平邏輯的位置。CAN標(biāo)準(zhǔn)把總線上的每一位都細(xì)分為不同的階段，如下圖所示。

△每一個數(shù)據(jù)位的分段示意圖

在圖中可以看到，每個位被分為同步段、傳播段、相位緩沖段1和相位緩沖段2四個連續(xù)部分。

其中采樣點位于相位緩沖段1之后，同步段、傳播段、相位緩沖段1和相位緩沖段2的持續(xù)時間都是可以編程的，因此采樣點位置也是間接可編程的。

一般CAN節(jié)點是每個位采樣一次（也可以采樣3次，多用于低速場合），采樣點位置都在一個位的50%以后的區(qū)域，這是為了讓信號電平趨于穩(wěn)定。

采樣點越靠后，波形越穩(wěn)定。但也不是越靠后越好，當(dāng)采樣點位置超過95%時，因為傳輸過程中的位偏差，可能會引起錯誤。

CIA推薦采樣點為一個位時間的87.5%處，實際項目中，一般設(shè)置為70%~90%，大部分汽車廠商規(guī)定采樣點為70~80%。

采樣點略靠后，比如80~90%，有利于遠(yuǎn)距離傳輸。提高節(jié)點波特率寄存器中的同步跳轉(zhuǎn)寬度SJW值（加大到3個單位時間），可以加大位寬度和采樣點的容忍度。

波特率偏差

由于受到晶振影響，CAN通訊波特率實際值與理論值會有偏差。如果兩個節(jié)點之間波特率偏差較大，容易造成誤碼率增大或通訊失敗等問題。

CAN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，設(shè)定的理論波特率與實際波特率偏差不得超過±1%；節(jié)點需要容忍的波特率偏差不得小于±3%。

節(jié)點容抗

在CAN通訊電路設(shè)計過程中，節(jié)點容抗是容易被忽略的。節(jié)點容抗包括收發(fā)器引腳電容、PCB走線電容、ESD器件電容以及其它連線電容。

CAN標(biāo)準(zhǔn)對節(jié)點容抗有嚴(yán)格定義，容抗影響上升沿下降沿斜率，節(jié)點容抗增大，上升沿和下降沿會變緩，導(dǎo)致位時間畸變，誤碼率增加。上升沿和下降沿變緩會使得信號延遲變大，在高波特率下，影響信號傳輸質(zhì)量和通訊距離。

△單節(jié)點電容最大值

節(jié)點容抗不易測量，需要專門儀器。在電路設(shè)計時，要對結(jié)合數(shù)據(jù)手冊中給出的典型值，對CAN接口電路使用的器件總電容值進(jìn)行估算。

對于高波特率情況下，單節(jié)點電容推薦<100pF，多節(jié)點電容推薦值見上圖。低波特率應(yīng)用可以放寬要求。

節(jié)點數(shù)量

可以連接到網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點數(shù)量由收發(fā)器可以驅(qū)動的最小負(fù)載阻抗來決定。最大節(jié)點數(shù)量由下面的公式給出（考慮最壞情況）：

其中：
Rdiff_min：收發(fā)器差動輸入阻抗最小值
RL_min：收發(fā)器可驅(qū)動的負(fù)載電阻最小值
RT_min：終端匹配電阻最小值

在上式中，收發(fā)器差動輸入阻抗最小值（Rdiff_min）和收發(fā)器可驅(qū)動的負(fù)載阻抗最小值（RL_min）由收發(fā)器芯片決定，終端匹配電阻最小值（RT_min）由傳輸電纜特性阻抗以及具體應(yīng)用決定。