车载CAN通信中的晶振
车载环境对晶振提出了严苛的技术指标：需具备抗振动（行驶震动）、抗电磁干扰（发动机及车载电子干扰）以及宽温区稳定性。
CAN通信中晶振的基本作用
车载CAN通信系统的时钟晶振为整个网络提供精确的时钟基准，其核心功能是生成稳定的时钟信号以同步总线上的数据传输。
晶振产生的时钟频率通过分频形成CAN时钟周期（Tq），进而构成位时间（1位数据的传输时间），位时间又分为同步段、传播段和相位缓冲段等部分，确保各节点在严格时序下完成数据采样与同步。
晶振频率的稳定性直接决定了CAN总线的波特率精度，通常要求车规级晶振在-40℃至+125℃范围内保持±15ppm的高稳定性。
时钟同步机制与晶振的关系
CAN总线通过硬同步和重同步机制补偿节点间的时钟偏差，而晶振的精度直接影响同步效果。
硬同步在报文起始帧（SOF）触发，强制接收节点调整同步段；重同步则通过延长相位缓冲段1（PBS1）或缩短相位缓冲段2（PBS2）来修正相位误差。
例如，当晶振频率为16MHz时，每个Tq为125ns（BRP=1），传播段需至少覆盖总线传输延迟的2倍（如500ns对应4Tq），若晶振频率漂移将导致同步失效。
实际应用中的配置案例
在STM32G4等MCU中，配置500kbps CAN波特率时，若使用24MHz外部晶振需将APB1时钟设为16MHz并通过预分频调整。
计算公式为：CAN时钟周期=2×晶振周期×BRP，其中"×2"源于CAN协议要求每个数据位需2个时钟周期完成传输。
例如，16MHz晶振下，BRP=1且Tq总数16时，实际波特率为16MHz/(2×1×16)=500kbps，凸显晶振频率与协议设计的紧密耦合。
未来技术发展
随着自动驾驶对时间同步精度的需求提升，MEMS振荡器和温补晶振（TCXO）正逐步替代传统石英晶振。例如，小米YU7车型采用高精度车规晶振，频率稳定度达±3ppm，支持L4级自动驾驶的纳秒级时间同步。此外，车载以太网的普及推动了对多频段晶振的需求，如同时提供24MHz（CAN-FD）和25MHz（以太网PHY）的复合时钟方案。
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