Mon bus CAN fonctionne à 125 kbit / s et utilise exclusivement le format de trame étendu. Je voudrais savoir quel est le taux maximum de trame CAN que je peux envoyer. Supposons que la longueur des données soit toujours de huit octets.
Selon cette page Wikipedia , chaque trame a une longueur de trame maximale de (1+11+1+1+18+1+2+4+64+15+1+1+1+7) = 128bits:
Compte tenu d'un espacement intertrame d'au moins trois bits , le débit maximal de paquets inférieur à 125 kbit / s devrait être:
125000 / ( 128 + 3) = 954trames par seconde.
Mais dans mon test, je n'ai pas pu atteindre ce niveau. La fréquence d'images maximale que je peux atteindre (avec les huit octets de données) est d'environ 850 images par seconde.
Quel est le problème ici - mon calcul ou ma méthode de test?
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Réponses:
Selon la suggestion d'Olin Lathrop, je développerai le bourrage de bits.
CAN utilise le codage NRZ et n'est donc pas satisfait des longues séries de uns ou de zéros (il perd la trace de l'endroit où les fronts d'horloge devraient être). Il résout ce problème potentiel par bourrage de bits. Lors de la transmission, s'il rencontre une série de 5 zéros ou successifs, il insère un peu de l'autre polarité, et lors de la réception, s'il rencontre 5 zéros ou successifs, il ignore le bit suivant (sauf si le bit est le même que le précédent) bits, auquel cas il émet un drapeau d'erreur).
Si vous envoyez tous les zéros ou tous ceux pour vos données de test, une chaîne de 64 bits identiques entraînera l'insertion de 12 bits bourrés. Cela augmentera la longueur totale de trame à 140 bits, avec une meilleure fréquence de trame de 874 trames / s. Si les bits de données sont les mêmes que le MSB du CRC, vous obtiendrez un autre bit bourré là-bas, et la fréquence d'images chute à 868 images / s. Si le CRC a de longues séries de uns ou de zéros, cela réduira encore plus la fréquence d'images. La même considération s'applique à vos identifiants.
Un total de 16 bits farcis produira une fréquence d'images idéale de 850,3 images / s, vous devez donc en tenir compte. Un test rapide serait d'utiliser des données de test avec des bits alternés et de voir ce qui arrive à votre fréquence d'images.
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Olin a raison avec sa description du bourrage de bits et comment cela peut affecter négativement le débit CAN théorique. Une autre chose qui peut dégrader davantage le débit réel par rapport à la théorie est la latence. Même si votre contrôleur CAN est capable d'atteindre 100% d'utilisation du bus, le processeur hôte peut ne pas être en mesure de gérer Tx et / ou Rx à ce rythme. Cela pourrait être le résultat d'un processeur lent et / ou d'un micrologiciel inefficace qui implémente la pile CAN.
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Le plus petit cadre 2.0a (standard) que vous pouvez créer est de 47 bits ... Le plus petit cadre 2.0b (étendu) que vous pouvez créer est de 67 bits ... Cela COMPREND 3 bits d'espacement entre les trames et EXCLUT le bourrage de bits ... En théorie nous pouvons construire un cadre qui ne se remplira jamais; En réalité, le bourrage de bits va se produire beaucoup!
La vitesse de transmission maximale pour CANBus 2.0a / b est de 1Mbit.
À 1 Mo / s, un seul bit (dominant / récessif) a une longueur de 1 uS, c'est-à-dire. 0,000'001 S
Ainsi, une trame 67 bits [la plus petite trame théorique 2,0 b] mettra 67 uS à transmettre - avant qu'une autre trame (67 bits) puisse être transmise.
1'000'000 / 67 donne 14925 images complètes (+ 25 bits de l'image suivante)
Comme vous exécutez à
1/8 de cette vitesse, vous pouvez obtenir au plus 1/8 des paquets 14'925 / 8 = 1'865 images / seconde à 125 Ko
Au moment où vous utilisez les 64 bits (8 octets) de données, et en supposant que vous n'avez pas déclenché des "erreurs" de bourrage de bits en ayant des chaînes de 1 ou 0
consécutifs 1'000'000 / (67 + 64) = 7'633
7 ' 633/8 = 954
Et cela suppose également que votre câblage est parfait. Votre bus peut-il être fabriqué à partir d'un câble UTP de 120 ohms et découplé capacitivement aux deux extrémités? Ou un fil aléatoire avec une résistance de 120 ohms à une extrémité?
Dans l'ensemble, je dirais que vous réussissez assez bien pour obtenir 90% du débit maximal théorique.
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