CAN控制器局域网学习笔记
can控制器局域网（controller area network）,是由德国bosch公司制定，是工业以及汽车领域广泛使用的总线之一。当前许多嵌入式mcu的外设基本都具备有can外设。
一般在设计中如果需要用到can，并不是mcu具备can外设即可，还需要配备can收发芯片。因为mcu的tx/rx输出的can信号是ttl电平信号，要发送到总线上的话，需要将其转化为差分信号，所以外接的收发芯片的作用则是ttl信号和差分信号的相互转换。
下图是遵循iso11898标准的高速/短距离的“闭环总线网络”。首位两端各有一个120欧姆的匹配电阻（120欧姆的匹配电阻只是一个经典值，并非固定），总线阻抗测量应为60欧姆，该总线也是工业场景中常用的总线结构。
下图为遵循iso11519-2标准的低速，远距离“开环网络”。
总线上的匹配电阻的作用，主要有两个：一.提高抗干扰能力，确保信号快速进入隐形状态，更快地执行放电动作 二.提高信号质量，吸收信号传输到总线两端后的反射波。
如下图所示，能明显看到匹配电阻对信号的质量的实际改善。
上述，can有两个不同的通讯标准，不同的测试标准对于实际差分信号和逻辑电平的要求是不同的，如下图所示，因为canh/canl输出的是差分信号，当差分信号的电压差小于下表中的标准值，则认为是隐形电平，代表逻辑电平为1；同理，差分信号压差的电压差大于下表中标准值，则认为是显性电平，代表逻辑电平为0；
所以在实际使用过程中，可通过实际测量mcu出的tx/rx（逻辑电平）和收发芯片出的can h/canl（差分信号），来简易地判断板级can电路是否工作正常。
can的帧类型有数据帧/遥控帧/错误帧/过载帧四种主要帧类型，其中应用最广泛和最复杂的就是数据帧，其中大家比较熟悉的就是数据帧里的标准帧和拓展帧（帧构成区别如下图所示），对于开发者来说，标准帧和拓展帧最直观的区别就是标准帧的帧id范围：0～0x7ff,拓展帧的帧id范围：0～0x1fffffff，数据域的使用是一致的。
标准帧
拓展帧
接下来介绍的也是can的配置中最重要的一个内容，就是波特率的配置。can的波特率也就是can报文的传输数量，单位是bps(bits per second)每秒能传输的bit数目，目前常见的can 2.0理论最大支持到1m bps。接下来基于st库函数代码，来查看can的波特率配置过程有哪些变量是需要关注的，且它们的含义是什么。
如上述所言，can的波特率即是每秒可传输的bit个数，那么可知
baudrate = 1/bittime
因此如下图所示，当分别配置can的波特率为125kbps、250kbps以及1mbps时，可测得单个bit位的传输时长分别是8us、4us以及1us，因此这也是可用用作测试波特率是否配置正确的一种方法
如下所示，在实际开发过程中，以st为例can的配置结构体如下所示，其中与波特率相关的变量为can_prescaler/can_bs1/can_bs2,配置好这几个数值则可以完成目标波特率的配置。
那上述的这些变量具体可见下图，每个can报文的bit都可以拆成如下段，can报文也是通过如下段来决定如何对齐can时序、如何实现该bit位电平的采样。
如图所示一个bit位进一步拆分成ss段、pts段、pbs1段(can_bs1)、pbs2段(can_bs2)，每个段的单位为1tq
tq = can_prescaler/can所在总线频率 = can_prescaler/fclk。
综上可计算公式：
bittime = （1+bs1+bs2)*tq = (can_prescaler)(1+bs1+bs2)/fclk
baudrate = 1/bittime = fclk/ (can_prescaler)(1+bs1+bs2)
举个例子，若当前can所在总线的频率为45mhz(即fclk = 45m),此时若想要配置得到1mbps的波特率，那么就需要凑出(can_prescaler)(1+bs1+bs2) = 45，如下可知通过选取bs1 = 5、bs2 = 3、can_prescaler = 5的形式来得到5*（1+5+3） = 45，来求的波特率是1mbps。
由此可知计算波特率的数值取值不是固定的，因为bs1= 6，bs2 = 2也是可得到同样的波特率，但是这个时候需要引入一个采样点的概念，即can的处理电路什么时候开始判断当前这个can bit是属于高电平还是低电平，这边不做更多延伸，采样点的计算公式如下
sample = (1+bs1)/(1+bs1 + bs2)，所以例子中的采样率为（1+5）/(1+5+3) = 0.67，则采样率为67%，一般情况下采样率最好是配置在75%~85%之间。
不同的芯片厂商的库函数其含义有些许不同，有的厂商是需要寄存器需要配置的tseg1、tseg2，其实就是bs1和bs2，但是例如如果你要配置bs1 = 5，实际赋值需要为tseg1 = 4。区别就在于需要做加一或者减一的区别，下图即是公式，由于自己没有深究过这一块的区别，有研究的朋友欢迎评论交流。
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Mems电容式加速度计的种类（三）
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由555定时器构成的流水灯控制电路
电动汽车没电去加油站换电池就行！就这么简单
君正集成电路 X1000/E主板介绍
单片机之间UART通信示意图分享
深度模型Adan优化器如何完成ViT的训练
一般在设计中如果需要用到can，并不是mcu具备can外设即可，还需要配备can收发芯片。因为mcu的tx/rx输出的can信号是ttl电平信号，要发送到总线上的话，需要将其转化为差分信号，所以外接的收发芯片的作用则是ttl信号和差分信号的相互转换。
下图是遵循iso11898标准的高速/短距离的“闭环总线网络”。首位两端各有一个120欧姆的匹配电阻（120欧姆的匹配电阻只是一个经典值，并非固定），总线阻抗测量应为60欧姆，该总线也是工业场景中常用的总线结构。
下图为遵循iso11519-2标准的低速，远距离“开环网络”。
总线上的匹配电阻的作用，主要有两个：一.提高抗干扰能力，确保信号快速进入隐形状态，更快地执行放电动作 二.提高信号质量，吸收信号传输到总线两端后的反射波。
如下图所示，能明显看到匹配电阻对信号的质量的实际改善。
上述，can有两个不同的通讯标准，不同的测试标准对于实际差分信号和逻辑电平的要求是不同的，如下图所示，因为canh/canl输出的是差分信号，当差分信号的电压差小于下表中的标准值，则认为是隐形电平，代表逻辑电平为1；同理，差分信号压差的电压差大于下表中标准值，则认为是显性电平，代表逻辑电平为0；
所以在实际使用过程中，可通过实际测量mcu出的tx/rx（逻辑电平）和收发芯片出的can h/canl（差分信号），来简易地判断板级can电路是否工作正常。
can的帧类型有数据帧/遥控帧/错误帧/过载帧四种主要帧类型，其中应用最广泛和最复杂的就是数据帧，其中大家比较熟悉的就是数据帧里的标准帧和拓展帧（帧构成区别如下图所示），对于开发者来说，标准帧和拓展帧最直观的区别就是标准帧的帧id范围：0～0x7ff,拓展帧的帧id范围：0～0x1fffffff，数据域的使用是一致的。
标准帧
拓展帧
接下来介绍的也是can的配置中最重要的一个内容，就是波特率的配置。can的波特率也就是can报文的传输数量，单位是bps(bits per second)每秒能传输的bit数目，目前常见的can 2.0理论最大支持到1m bps。接下来基于st库函数代码，来查看can的波特率配置过程有哪些变量是需要关注的，且它们的含义是什么。
如上述所言，can的波特率即是每秒可传输的bit个数，那么可知
baudrate = 1/bittime
因此如下图所示，当分别配置can的波特率为125kbps、250kbps以及1mbps时，可测得单个bit位的传输时长分别是8us、4us以及1us，因此这也是可用用作测试波特率是否配置正确的一种方法
如下所示，在实际开发过程中，以st为例can的配置结构体如下所示，其中与波特率相关的变量为can_prescaler/can_bs1/can_bs2,配置好这几个数值则可以完成目标波特率的配置。
那上述的这些变量具体可见下图，每个can报文的bit都可以拆成如下段，can报文也是通过如下段来决定如何对齐can时序、如何实现该bit位电平的采样。
如图所示一个bit位进一步拆分成ss段、pts段、pbs1段(can_bs1)、pbs2段(can_bs2)，每个段的单位为1tq
tq = can_prescaler/can所在总线频率 = can_prescaler/fclk。
综上可计算公式：
bittime = （1+bs1+bs2)*tq = (can_prescaler)(1+bs1+bs2)/fclk
baudrate = 1/bittime = fclk/ (can_prescaler)(1+bs1+bs2)
举个例子，若当前can所在总线的频率为45mhz(即fclk = 45m),此时若想要配置得到1mbps的波特率，那么就需要凑出(can_prescaler)(1+bs1+bs2) = 45，如下可知通过选取bs1 = 5、bs2 = 3、can_prescaler = 5的形式来得到5*（1+5+3） = 45，来求的波特率是1mbps。
由此可知计算波特率的数值取值不是固定的，因为bs1= 6，bs2 = 2也是可得到同样的波特率，但是这个时候需要引入一个采样点的概念，即can的处理电路什么时候开始判断当前这个can bit是属于高电平还是低电平，这边不做更多延伸，采样点的计算公式如下
sample = (1+bs1)/(1+bs1 + bs2)，所以例子中的采样率为（1+5）/(1+5+3) = 0.67，则采样率为67%，一般情况下采样率最好是配置在75%~85%之间。
不同的芯片厂商的库函数其含义有些许不同，有的厂商是需要寄存器需要配置的tseg1、tseg2，其实就是bs1和bs2，但是例如如果你要配置bs1 = 5，实际赋值需要为tseg1 = 4。区别就在于需要做加一或者减一的区别，下图即是公式，由于自己没有深究过这一块的区别，有研究的朋友欢迎评论交流。
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