控制器局域网（CAN）由ISO 11898标准定义，并广泛用于工业和汽车应用。 CAN协议（例如DeviceNet或CANOpen）依赖于内置的错误检查和差分信号采样。电流隔离可以进一步增强鲁棒性，并可以承受高压瞬变，但会增加传播延迟。最佳地将CAN节点配置为即使存在隔离也具有最大的数据速率和传输距离。为什么传播延迟很重要？传播延迟会影响节点之间的并发传输和仲裁。打孔取决于CAN信号的传输；逻辑0表示“活动”。 （总线之间的差分电压），逻辑1表示“无源”信号。 （所有输出均为高阻抗），这意味着有源位将覆盖无源位。传输时，所有节点都监视总线；当传输被动位时，它停止了，允许另一个节点赢得仲裁（图1中的节点A）。图1.两个节点之间的仲裁传播延迟不能太大，否则可以在其他节点传播活动状态之前监视总线状态。对于图2中的节点A和节点B，往返时间至关重要。此时间等于TPropAB加TPropBA，或等于通过电缆和收发器的延迟时间的两倍，包括隔离（如果有）。与光耦合器相比，数字隔离器可以减少传播延迟，但是系统允许的总传播延迟是固定的，因此增加隔离可以减少最大电缆距离。图2.具有传播延迟的仲裁传播延迟补偿要补偿隔离引起的传播延迟，您可以调整特定的CAN控制器参数。首先，为CAN控制器时钟设置波特率预分频器（BRP）值，该值定义了控制器的“时间量”。 （TQ）划分比特时间。它们适用于3或4段，如图3所示。一个用于同步，另一个用于传播延迟（PROP）以及相位段1和2（PS1和PS2）。 PS2和总TQ指示采样点的位置。第一步：匹配时钟，预分频器和数据速率对于给定的数据速率，第一步是检查如何结合时钟和BRP以使TQ等于整数。表1给出了1 Mbps的示例。该示例使用具有内置CAN控制器的ADI ADSP-BF548 Blackfin微处理器。使用典型的系统时钟（fsclk）值，TQ整数值以粗体显示（用于1 Mbps有效时钟/ BRP组合）。表1. 1 Mbps的时钟和BRP组合步骤2：位段配置下一步是定义位段并尽可能晚地设置采样点。对于表1中的每个有效选项，SYNC段必须允许一个TQ，TSEG2（PS2）段必须适应CAN控制器的处理时间（只要BRP大于4，BF548必须小于1 TQ ）。 TSEG1（PROP + PS1）为16 TQ（最大值）。图3.在1 Mbps时最大传播延迟的BF548可能的比特段步骤3：计算总线长度图3显示了ADSP-BF548在最新的1 Mbps采样点的可能配置。除5个TQ的总和以外的所有配置均至少为85％的采样点，但可以在10 TQ时达到最佳值，此时fsclk = 50 MHz且BRP =5。最后一步是确定最大传播延迟在最佳配置下，并确定所选CAN收发器/隔离的可能电缆长度。对于图4中处理器的最佳配置，最大可能的传播延迟为900 ns。图4.使用ADM3053的隔离式CAN节点，集成的isoPower®ADI ADM3053（图1中的集成式CAN收发器，数字隔离器和隔离式电源）。 250 ns的环路延迟包括隔离器延迟（两个节点为500 ns）。假设电缆传播延迟为5 ns / m，这意味着使用BF548，总线长度可以达到40 m（根据ISO 11898标准，最大长度为1 Mbps）。结论隔离可以提高鲁棒性，但同时也增加了发送和接收方向上的传播延迟，并且在仲裁过程中，两个节点的传播延迟增加了一倍。为了补偿延迟，可以将CAN控制器配置为最大可能的传播延迟。这样，即使在隔离节点的情况下，也可以实现所需的数据速率和总线长度。