為什么發(fā)送CANFD加速報文要開啟發(fā)送延遲補償（TDC）？

在CANFD協(xié)議中，有個重要的概念TDC（Transmitter Delay Compensation）即發(fā)送延遲補償，字面意思就是對發(fā)送延遲進行補償。那么為什么會存在發(fā)送延遲，又為什么CANFD要對發(fā)送延遲做補償？

為什么存在發(fā)送延遲

眾所周知，CAN控制器發(fā)送信號時，是經(jīng)過收發(fā)器后發(fā)往CAN總線后，再經(jīng)過收發(fā)器反饋總線信號。那么發(fā)送過程中，控制器發(fā)送位信號到接收位信號就不可避免的存在環(huán)路延遲。發(fā)送延遲時間的總和如下：

CAN控制器內(nèi)部產(chǎn)生TX信號到Tx引腳的傳播延遲；

Tx引腳到收發(fā)器TxD引腳的傳播延遲；

收發(fā)器環(huán)路延遲TxD到RxD;

收發(fā)器RxD引腳到CAN控制器Rx引腳延遲；

CAN控制器Rx引腳到控制器內(nèi)部收到Rx信號的延遲。

CAN協(xié)議中規(guī)定：發(fā)送方發(fā)送位時，需檢測接收到的位與發(fā)送是否一致，若不一致則產(chǎn)生錯誤幀（位錯誤）。如果發(fā)送延遲過長，則將直接導(dǎo)致發(fā)送與接收位不一致而產(chǎn)生錯誤幀。由于傳統(tǒng)CAN協(xié)議規(guī)定最高波特率為1Mbps，即位寬1us，正常情況下，傳輸延遲不會超過位寬的采樣點（當然具體延遲取決于收發(fā)器環(huán)路延遲、傳輸距離、傳輸線纜質(zhì)量等），因此不會因為發(fā)送延遲而產(chǎn)生錯誤。

為什么CANFD要對發(fā)送延遲做補償

在CANFD中，數(shù)據(jù)段的波特率是比CAN更高的（BRS位為隱性時），此時波特率越高，位寬越小，在發(fā)送報文時發(fā)送延遲影響越大，越容易產(chǎn)生位錯誤。由于發(fā)送延遲無法避免，此時就需要一種機制來保證發(fā)送與接收的位對應(yīng)上，以避免產(chǎn)生位錯誤。這種機制就是發(fā)送延遲補償了。

發(fā)送延遲補償（TDC）

TDC實際上就是在發(fā)送BRS位為隱性的CANFD報文時（BRS隱性即開啟數(shù)據(jù)域波特率），在發(fā)送時延遲一定時間后，在第二采樣點采樣接收位，以正確采樣到發(fā)送位對應(yīng)的接收位。

發(fā)送延遲測量

那么延遲采樣的延遲時間是多久呢？實際上，開啟TDC后，控制器將自動測量Tx信號線上FDF位到r0位下降沿與Rx信號線上FDF位到r0位邊沿的之間的延遲時間，如下圖中所示，TDCV即為延遲時間。發(fā)送延遲測量的時間單位為CAN控制器時鐘（TDC寄存器中一般對TDCV的值有限制，若超過寄存器最大位數(shù)，則發(fā)送延遲測量失?。?。

第二采樣點（SSP）

在達到延遲時間后，控制器此時需要采樣接收位，該采樣點我們稱為第二采樣點（SSP=Second Sample Point），以區(qū)別未延遲之前的采樣點（SP），如下圖所示。

SSP等于測量延遲TDCV+發(fā)送延遲補償偏移TDCO（TDC Offset）之和。一般TDCO設(shè)置與第一采樣點一致，即(PROP+TSEG1) * DBRP。主要注意是：實際填入寄存器的波特率參數(shù)一般為實際值減一，具體可參考控制器手冊說明。

此外，ISO11898-1:2015中還對TDC做了一些規(guī)定：

開啟TDC后，數(shù)據(jù)段波特率的預(yù)分頻值（DBRP）應(yīng)設(shè)置為1或2；

控制器實現(xiàn)TDC機制應(yīng)能補償至少兩個位時間。

TDC配置建議

當CANFD數(shù)據(jù)域波特率大于1Mbps時，應(yīng)開啟TDC。

數(shù)據(jù)段波特率的預(yù)分頻值（DBRP）建議設(shè)置為1或2。

第二采樣點SSP=發(fā)送延遲測量值TD + Offset, 其中Offset設(shè)置與第一采樣點一致或早1Tq。

當然，USBCANFD-200U系列CANFD卡的TDC也同樣遵循上述配置，用戶使用時，無需再手動配置。