目录
3.2 通过CAN DBC/Arxml来计算一个CAN网络的理论“负载率”
推荐阅读（单击下方文字即可跳转至对应博文）：
1、【DBC专题】-1-如何使用CANdb++ Editor创建并制作一个DBC
2、【DBC专题】-2-CAN Signal信号的Multiplexor多路复用在DBC中实现
3、【DBC专题】-3-利用CANdb++ Editor在DBC文件添加帧CAN_ID和信号CAN_Signal
4、【DBC专题】-4-DBC文件中的Signal信号字节顺序Motorola和Intel介绍
6、【DBC专题】-6-Signal信号字节顺序Motorola_LSB/MSB/Sequential/Backward，Intel_Standard/Sequential等6类格式详解
7、【DBC专题】-7-在DBC中创建一个Signal Group信号组
1 Classic CAN帧长度
不管是Classic CAN Standard Frame还是Classic CAN Extended Frame，其帧结构都由以下7个段组成：
— SOF帧起始;
— arbitration field仲裁段；
— control field控制段;
— data field数据段;
— CRC field;
— ACK field;
— EOF.
Classic CAN Standard Frame标准帧（不考虑位填充）共：108Bit
帧起始（1bit）、仲裁段（12bit）、控制段（6bit）、数据段（8×8bit）、循环冗余码段（16bit）、应答段（2bit）和帧结束（7bit）
Classic CAN Extended Frame扩展帧（不考虑位填充）共：108Bit
帧起始（1bit）、仲裁段（12bit）、控制段（6bit）、数据段（8×8bit）、循环冗余码段（16bit）、应答段（2bit）和帧结束（7bit）
2 Interframe space帧间空间的介绍
Data frame数据帧和remote frame远程帧应通过一个称为interframe space帧间空间的bit field与前面的帧分开，不管是什么类型的帧(data frame数据帧、remote frame远程帧、error frame错误帧、overload frame过载帧)。
注意：
- overload frame过载帧和error frame错误帧的前面不应有interframe space帧间空间；
- 多个overload frame过载帧之间也不应有interframe space帧间空间。
interframe space帧间空间应包含bit field：intermission和bus idle，并对作为前一帧的发送方的error-passive node暂停发送(见图2-1和图2-2)。
图2-1 非前一帧的error-passive或receiver的节点的帧间空间
图2-2 作为前一帧发送方的error-passive node的Interframe space
2.1 Intermission间歇
intermission field应包括三个隐性位。在intermission期间，任何节点不得开始发送data frame数据帧或remote frame远程帧。只允许发出overload条件的信号。
在intermission期间的第三位检测到总线上的显性位应解释为SOF。
2.2 Bus idle总线空闲
bus idle总线空闲期间的长度可以是任意的。总线应识别bus idle总线空闲，任何节点都可以进入总线进行发送。在发送另一帧的过程中，等待发送的帧，应在intermission后的第一Bit开始。
在bus idle总线空闲期间，对总线上一个显性位的检测应被解释为SOF。
2.3 Suspend transmission
一个error-passive node，如果是前一帧的发送方，在开始发送另一帧之前，应在intermission后发送8个隐性位后。
3 Classic CAN 2.0总线网络“负载率”计算
通过第2章我们可以知悉，CAN总线网络正常的发送过程中，帧与帧之间至少有3个隐性位。
根据这些信息，来介绍一种不同于“【图解CAN总线】-6-classic CAN 2.0总线网络“负载率”计算”的方法。
3.1 单个帧的“负载率”
对Classic CAN Standard Frame标准帧来说，发送一帧实际长度（不考虑位填充；帧间隔3Bit；DLC = 8）：
108+3=111Bit；
比特率/波特率 |
一个Bit的位时间 |
单个帧的“负载率” |
250 Kbps |
4000纳秒 |
((111 * 4000纳秒) / 1秒) *100%= 0.0444 % |
500 Kbps |
2000纳秒 |
((111 * 2000纳秒) / 1秒) *100%= 0.0222 % |
1 Mbps |
1000纳秒 |
((111 * 1000纳秒) / 1秒) *100%= 0.0111 % |
对Classic CAN Extended Frame扩展帧来说，发送一帧实际长度（不考虑位填充；帧间隔3Bit；DLC = 8）：
128+3=131Bit；
比特率/波特率 |
一个Bit的位时间 |
单个帧的“负载率” |
250 Kbps |
4000纳秒 |
((131 * 4000纳秒) / 1秒) *100%= 0.0524 % |
500 Kbps |
2000纳秒 |
((131 * 2000纳秒) / 1秒) *100%= 0.0262 % |
1 Mbps |
1000纳秒 |
((131 * 1000纳秒) / 1秒) *100%= 0.0131 % |
3.2 通过CAN DBC/Arxml来计算一个CAN网络的理论“负载率”
如果已知一个CAN总线网络所有CAN ID的DBC/Arxml，并且知道它们的发送方式，我们可以粗略地估算出CAN网络的“负载率”：CAN总线负载率是各个帧占用总线带宽百分比之和。
下面以比特率/波特率：500kbps为例（不考虑位填充；帧间隔3Bit；DLC = 8）：
Num |
CAN ID |
发送周期 |
帧类型 |
DLC |
对应帧一秒内的负载率 |
1 |
0x115 |
10ms |
标准帧 |
8 |
((1000ms / 10ms)* (111 * 2000纳秒) / 1秒) *100% = 2.22% |
2 |
0x217 |
20ms |
扩展帧 |
8 |
((1000ms / 20ms)* (131 * 2000纳秒) / 1秒) *100% = 1.31% |
3 |
0x3B4 |
50ms |
扩展帧 |
8 |
((1000ms / 50ms)* (131 * 2000纳秒) / 1秒) *100% = 0.524% |
4 |
0x475 |
500ms |
标准帧 |
8 |
((1000ms / 500ms)* (111 * 2000纳秒) / 1秒) *100% = 0.0444% |
… |
… |
… |
… |
… |
|
CAN总线网络的理论“负载率” |
4.0984 % +… |
||||
4 拓展
如果有一个已知的CAN Trace Log，我们也可以按照上述的方法，统计1秒以内发送的帧数，来粗略计算该1秒以内的Classic CAN负载率。
推荐阅读（单击下方文字即可跳转至对应博文）：
《Autosar从入门到精通-实战篇》总目录_培训教程持续更新中...
《Autosar_BSW高阶配置》总目录_培训教程持续更新中...
《Autosar_MCAL高阶配置》总目录_培训教程持续更新中...
END
获取更多“汽车电子资讯”和“工具链使用”，
请关注“汽车电子助手”，做您的好助手。