125 kbit / s的最大CAN总线帧（消息）速率是多少？

我的CAN总线以125 kbit / s的速度运行，并且仅使用扩展帧格式。我想知道我可以发送的CAN帧的最大速率是多少。假设数据长度始终为八个字节。

根据此Wikipedia页面，每个帧的最大帧长度为(1+11+1+1+18+1+2+4+64+15+1+1+1+7) = 128位：

在此处输入图片说明

考虑到最少三位帧间间隔，125 kbit / s以下的最大包速率应为： 125000 / ( 128 + 3) = 954每秒帧数。

但是在我的测试中，我无法做到那么高。我可以达到的最大帧速率（使用所有八个字节的数据）约为每秒850帧。

这是什么问题-我的计算或测试方法？

communication can speed

— 澎河耕
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用示波器观察它，看看您实际上得到了什么。发送完新帧后，您的硬件可能尚未准备好发送新帧。另外，您是否考虑了ACK时间？您未标记的位数无助于告诉我们您到底在计算什么。

— Olin Lathrop 2014年

实际上，由于需要ACK时间和帧间间隔，因此很难通过CAN总线在任何延长的时间内获得100％的总线利用率。您的CAN控制器可能无法在任何延长的时间内支持100％的总线利用率。

— Tristan Seifert 2014年

根据发送的确切数据，位填充可以使帧大小最多增加10％。

— WhatRoughBeast

@xiaobai-不，数据字段的长度会更改。至于链接，您已经提供了。阅读整个页面。如果您的测试发送的是全零或全零，那会解释很多。

— WhatRoughBeast

如果您不考虑ACK，ACK可能会影响传输时间。同样，您未加标签的数字总和并不能告诉我们您真正加起来的东西，因此也可能会告诉我们什么。

— Olin Lathrop 2014年

Answers:

根据Olin Lathrop的建议，我将详细介绍位填充。

CAN使用NRZ编码，因此对长时间的1或0感到不满意（它无法跟踪时钟沿应在的位置）。它通过位填充解决了这个潜在的问题。发送时，如果遇到5个连续的1或零，则插入另一个极性的位；接收时，如果遇到5个连续的1或0，则忽略后续位（除非该位与前一个相同）。位，则发出错误标志）。

如果要为测试数据发送全零或全零，则一串64个相同的位将导致插入12个填充位。这将使总帧长增加到140位，最佳情况下的帧速率为874帧/秒。如果数据位与CRC的MSB相同，则将在该位置获得另一个填充位，并且帧速率降至868帧/秒。如果CRC长期运行1或0，则将进一步降低帧速率。同样的考虑也适用于您的标识符。

总共16个填充位将产生850.3帧/秒的理想帧速率，因此您应该考虑一下。一种快速的测试是使用带有交替位的测试数据，并查看帧速率发生了什么。

— 什么野兽
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是的，在我最初的测试中，有效负载和ID确实有很多零。确定数据或ID中没有5个连续的零之后，现在我可以得到940帧/秒，非常接近计算的极限。非常感谢您的出色回答。

— Penghe Geng 2014年

奥林（Olin）正确地描述了位填充及其对理论CAN吞吐量的不利影响。延迟可能会使理论上的实际吞吐量进一步下降。即使您的CAN控制器能够实现100％的总线利用率，主机处理器也可能无法以该速率处理Tx和/或Rx。这可能是处理器速度慢和/或实现CAN堆栈的固件效率低下的结果。

— 特伦特·韦弗
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您可以构建的最小2.0a（标准）帧为47位...您可以构建的最小2.0b（扩展）帧为67位...这包括3位的帧间间隔，并且不包括位填充... 理论上我们可以建立一个永远不会塞满的框架；实际上，会发生很多填充现象！

CANBus 2.0a / b的最大波特率为1Mbit。
在1Mb / S时，单个（显性/隐性）位的长度为1uS，即。0.000'001 S
因此，在传输另一个（67位）帧之前，一个67位帧（最小的理论 2.0b帧）将花费67uS的传输时间。
1'000'000 / 67给出14,925个完整帧（下一帧的+ 25位）

当您以该速度的1/8运行时，您最多可以获得1/8的数据包
14'925 / 8 = 1'865帧/秒@ 125Kb

到您使用所有64位（8字节）数据并进行设置时，您尚未通过具有连续的1或0的字符串
1'000'000 /（67 + 64）= 7'633
7'来触发位填充“错误” 633/8 = 954

这也假设您的接线是完美的。您的can总线是否由120ohm UTP电缆制成并且两端电容性去耦？还是两端带有120欧姆电阻的随机导线？

总体而言，我会说您做得很好，可以达到理论最大吞吐量的90％。

— 蓝筹
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