CAN 波特率的几个参数说明和计算方式（以STM32为例）

CAN总线的位时间 （决定波特率的根本）主要由 Seg1 和 Seg2 这两个段决定。但是，还有一个同样关键的段叫做 Propagation Segment。

所以，一个完整的标准位时间由以下4个段组成：

而 Sync Jump Width 是一个与这些段相关的、非常重要的容错参数。

下面我们来详细分解：

位时间可以想象为将一个CAN位的长度（例如，在500kbps下是2微秒）划分成的几个部分。其计算公式为：

波特率 = 1 / 位时间

位时间 = (Sync_Seg + Prop_Seg + Seg1 + Seg2) × 时间量子

其中：

同步段（Sync Segment, Sync_Seg）：
- 作用：用于同步总线上的各个节点。期望的边沿（从隐性到显性或反之）就发生在这个时间段内。
- 长度：固定为 1个时间量子。您无法更改它。
传播时间段（Propagation Segment, Prop_Seg）：
- 作用：用于补偿信号在物理总线上传输的延迟，包括总线上的延迟和节点内部（收发器、PCB走线）的延迟。
- 长度：可配置，通常为1-8个时间量子。这个段是您提到的第三个关键段。
相位缓冲段1（Phase Buffer Segment 1, Seg1）：
- 作用：用于补偿节点的内部时钟误差。它可以在再同步时被延长。
- 长度：可配置，通常为1-8个时间量子。
相位缓冲段2（Phase Buffer Segment 2, Seg2）：
- 作用：同样用于补偿节点的内部时钟误差。它可以在再同步时被缩短。
- 长度：可配置，通常为1-8个时间量子。

重要关系：

在常见的控制器（如STM32的bxCAN）中，Prop_Seg 和 Seg1 经常被合并成一个参数 ，称为 BS1。

因此，我们最常见的配置公式是：
位时间 = (1 + BS1 + BS2) × 时间量子

采样点 的位置位于 BS1结束之时（即Seg1的末尾）。采样点是读取总线电平并决定该位是显性还是隐性的时刻。通常建议将采样点设置在位时间的75% - 80%左右。

现在来回答您关于SJW的部分。

作用：SJW不直接决定波特率，但它决定了在一次再同步过程中，位时间可以调整的最大限度。它是一个容错参数，用于适应不同节点之间的时钟偏差。
工作原理：当CAN控制器检测到一个边沿没有出现在预期的Sync_Seg内时，它会通过延长Seg1或缩短Seg2来"重新同步"自己的位时钟。SJW的值限制了这种调整的最大幅度。
- SJW决定了Seg1最多可以被延长多少个时间量子。
- SJW也决定了Seg2最多可以被缩短多少个时间量子。
配置规则 ：SJW的值通常设置为 1到4之间 ，并且必须满足：SJW ≤ Min(BS1, BS2)。也就是说，它不能大于BS1和BS2中较小的那个。

假设我们要配置一个500kbps的CAN总线，使用8MHz的时钟，目标采样点为80%。

计算时间量子：时间量子 = 1 / 8MHz = 0.125 µs
计算位时间：位时间 = 1 / 500kHz = 2 µs
计算总时间量子数：总时间量子数 = 2 µs / 0.125 µs = 16
分配各段：
- Sync_Seg = 1 （固定）
- 剩余 16 - 1 = 15 个时间量子分配给 BS1 和 BS2。
- 为了达到80%的采样点，采样点应在 16 * 0.8 = 12.8 -> 约第13个时间量子处。采样点在BS1末尾，所以：
  - BS1 = (Prop_Seg + Seg1) = 12 （包括Sync_Seg的1，所以实际是13-1=12）
  - BS2 = Seg2 = 16 - 1 - 12 = 3
- 检查：采样点 = (1 + BS1) / (1 + BS1 + BS2) = (1+12)/16 = 81.25%，符合要求。
设置SJW：
- Min(BS1, BS2) = Min(12, 3) = 3
- 我们可以设置 SJW = 1 或 2 以提供足够的容错，同时保持稳定。

结论：