我想做过CAN总线测试的都有遇到过拉高总线负载相关的测试，这个时候我们一般都会通过增加报文的数量或者减小报文的周期来实现，但是CAN总线上的负载到底是如何计算的呢？我想很多人都会有这个疑问吧，那么今天我们一起来看下如何计算总线上的负载吧。下面我以标准CAN来进行举例说明。
标准CAN报文的组成
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1、起始位：1 bit
2、CANID识别位：11bit
3、控制域（IDE、r、DLC）：6 bit control field
4、数据域：0 – 64 bit data field
5、CRC校验（CRC、DEL）：16bit field
6、ACK域（ACK、DEL）：2 bit
7、EOF结束位：7 bit field
8、帧后间歇位：3 bit field
9、位填充数据：每5个相同的位需要一个相反的位进行填充，大约18bit
从以上CAN报文的组成我们能够计算出一帧标准CAN报文大约包含1 + 11 + 6 + 2 + 7 + 3 + 18 ≈ 125 bit。
负载计算
这里我们以高速CAN 500 kBit/s bit rate的帧速率计算的话，大约1个bit传输需要的时间为：
bit time = 1 / bit rate = 1 / (500 * 1000) s = 2 µs。
那么大约每帧报文大约需要花费的时间为：(2 µs/bit * 125 bit) = 250 µs.
在CAN总线上，以500 kBit/s bit rate的帧速率每10ms的周期发送CAN报文来计算CAN负载：
250 µs / 100 ms = (250 / (10*1000)) * 100 % = 25000 / 100000 % = 2.5 %
然而我们的总线上当然不会只存在一种周期的报文，当存在多种周期报文我们该如何进行计算呢？下面我们举一个例子看一下：
总线上存在3个ID的报文，分别是0x101、0x102、0x103，周期分别是10ms、50ms、500ms，那么在1s中内出现在总线上的报文状态：
0x101周期为10ms的报文：每秒钟可发出100帧报文
0x102周期为50ms的报文：每秒钟可发出20帧报文
0x103周期为500ms的报文：每秒钟可发出2帧报文
那么我们可以计算出在1s中出现在总线上的报文一共是122帧报文，在总线上出现122帧报文一共需要的时间为122 * 250 µs = 30500 µs，1s等于1000ms * 1000 = 1 000 000 µs，因此总线负载就是：((122 * 250) / (1000 * 1000)) * 100 % = 3.05 %。
注意：以上就是总线负载的计算方式只是标准CAN的，不过对于CANFD也是适用的，不过对于CANFD来说，单帧报文的bit位数和波特率有一定的差异，我们在计算的时候需要注意，而且数据段和数据的以外的部分需要分开进行计算。
原文始发于微信公众号（车载网络测试）：车载网络测试 – 总线基础 – CAN总线负载计算
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