文章总结： 文档详解CANFD收发器延迟补偿TDC及第二采样点SSP技术。针对高速传输下环路延迟导致的位错误问题，阐述了TDC通过SSP补偿延迟的原理，给出了偏移量计算公式及启用条件，并结合InfineonTC2xx芯片提供寄存器配置示例，为汽车网络底层开发提供了关键技术指导。
综合评分： 85
文章分类： 车联网安全,技术标准,安全开发
详解CANFD的TDC以及SSP(收发器延迟补偿和第二采样点)
谈思实验室
2026年2月21日 19:45
上海
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01
CAN Transceiver收发器结构
以NXP恩智浦的TJA1145A为例(见图1-1)，来介绍CAN收发器。TJA1145A是一款高速CAN收发器，可在控制器局域网(CAN)协议控制器和物理双线式CAN总线之间提供接口。该收发器专门设计用于汽车行业的高速CAN和CAN FD应用，可为微控制器中的CAN协议控制器提供具有差异化优势的信号发送和接收能力。
TJA1145A在CAN FD快速相位下，即使数据速率高达5 Mbit/s，也能实现可靠的通信。
TJA1145A在待机模式和休眠模式下具有超低的功耗，通过使用选择性唤醒功能，支持符合ISO 11898-6标准的CAN Partial networking（PN）。
图1-1
下图(见图1-2)为TJA1145A高速CAN收发器功能框图。
图1-2
1.1 CAN收发器对本ECU发送CAN报文的“回采”
“回采”的理论基础。在CAN协议规范（ISO 11898-1-2015）中，有如下图的要求：
“监视（发送器将发送的位电平与网络上检测到的位电平进行比较）；”
“a）bit error位错误
在总线上，一个节点发送一个位也应监视总线。当监视的位值与发送的位值不同时，就会在该bit time检测到bit error位错误。”
上述这些要求，在CAN controller与CAN transceiver之间是如何实现的？我们将图1-2的左下角部分进行单独的分解，得到图1-3：
Step1：ECU准备发送一帧报文，CAN控制器按照经典CAN/CANFD帧格式，通过TX发送0和1数字电平序列给到CAN收发器；
Step2：CAN收发器中的Transmitter将0和1数字电平序列转换差分电平，通过CANH和CANL发送到CAN Bus上；
Step3：与此同时，CAN收发器中的Receiver回读CAN Bus上的差分电平，并转化为0和1数字电平，给到CAN控制器，完成一次“该ECU发送一帧CAN报文的回采”；
Step4：CAN控制器比较Step1和Step3中TX和RX上数字电平是否一致，见图1-4
图1-3
图1-4
1.2 什么是Loop delay环路延迟
loop delay环路延迟的概念：
在“回采”过程中，CAN收发器经历了两次转换：Transmitter将0和1数字电平序列转换差分电平；Receiver将差分电平转换0和1数字电平序列。因为转换是需要时间的，势必有物理上的延迟。见图1-5，ECU发送一帧报文。TX和Rx Pin上电平变化：Rx上的数字电平变化会滞后些许时间。
图1-5
图1-6展示的是示波器下，一个CANFD帧局部放大的后效果：RX电平变化相比TX滞后了100多纳秒。
图1-6
1.2.1 Loop delay环路延迟的典型值
另外在TJA1145A的Data Sheet数据手册中，也给出了Loop delay环路延迟的典型值，见图1-7和1-8。该值随着电气参数的变化而变化。
图1-7
图1-8
02
什么是TDC:Transceiver Delay Compensation收发器延迟补偿
在CAN FD数据段，如果使用较快的比特率（启用BRS位），导致bit time较短，则local CAN transceiver loop delay造成的延迟将大于Phase_Seg1（见图2-1，采样点前的time segment时间段）：假设Loop delay环路延迟是255纳秒，如果CANFD帧数据段Bit Rate大于等于4Mhz，即一个Bit Time小于等于250纳秒，从而导致检测到bit error位错误。transceiver loop delay收发器环路延迟限制了CAN FD帧数据段的Bit Rate比特率。
图2-1
因此，为了克服这一限制，引入了TDC(Transceiver Delay Compensation收发器延迟补偿)功能，即在CAN FD帧的数据段，发送器应使用一个新的采样点SSP（Secondary Sample Point第二采样点），而忽略transceiver loop delay收发器环路延迟的SP（sample point）。
Secondary Sample Point第二采样点由transceiver loop delay收发器环路延迟和可配置的transceiver delay compensation offset收发器延迟补偿偏移组成。
Transceiver loop delay收发器环路延迟是在每个发送帧中从EDL位（同FDF位）到下一位r0的边沿，对应发送位边沿和接收位边沿之间测量的(见图2-2，图2-3）。测得的loop delay不足以用于定义secondary sample point，因为它与位边沿有关。
图2-2 Transceiver loop delay收发器环路延迟测量
图2-3 示波器下，一个CANFD帧RX电平变化相比TX滞后了120纳秒
Transceiver delay compensation offset收发器延迟补偿偏移用于将secondary sample point从边沿转移到bit time内的中间点，远离其边沿。因此，offset值不能大于data phase的bit time。
如果secondary sample point设置得非常接近CAN bit边沿（见图2-1，Sync_Seg字段），则在data phase的位采样期间可能会出现问题。为了使TDC可靠地工作，offset必须使用最佳设置。为确保在最佳区域中执行位采样，TDC offset建议参考如下等式，参考图2-1：
Offset = Phase_Seg1 + Prop_Seg + 2
下图2-4显示了使用这些设置时的SSP位置。
图2-4
2.1 总结：Transceiver Delay Compensation启用条件
通过以上章节的描述，总结如下：
条件1：该帧必须是CANFD帧（不适用于经典CAN帧，原因是其bit time远大于Loop Delay），并且启用了BRS位（数据段比特率高于仲裁段比特率），SSP作用在CANFD帧的数据段；
条件2：TDC仅适用于ECU发送的CANFD帧，不适用ECU接收的CANFD帧；
条件3：在MCU的寄存器中启用TDC功能；
2.2 Secondary sample point test第二采样点测试方法
2.3 Infineon英飞凌TC2xx系列芯片 – TDC配置寄存器摘录
Transceiver Delay Compensation收发器延迟补偿寄存器TDCRx包含设置Transceiver Delay Compensation收发器延迟补偿功能的所有参数以及相应的状态位。NTDCRx寄存器只有在NCRx.CCE位被设置时才能写入。
CAN_NTDCRx（x = 0-2）
Node x Transceiver Delay Compensation收发器延迟补偿寄存器（23CH+x*100H）0000 0000H
CAN1_NTDCRz（z = 0-2）
Node z Transceiver Delay Compensation收发器延迟补偿寄存器（23CH+z*100H）0000 0000H
来源：CSDN@「汽车电子助手」
https://blog.csdn.net/qfmzhu/article/details/131948903
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