CAN 总线领域：比特率与波特率的区别，你真的了解吗？

CAN 总线领域：比特率与波特率的区别，你真的了解吗？

在CAN总线领域，我们经常看到人们使用不同的词语来描述信息传输速率，其中最常见的是比特率和波特率。

☝为什么“波特率”中没有“速率”？我留一个小问题，我们稍后再揭晓。

在上位机软件的截图中，我们可以看到对CAN总线速率的描述不同，单位也不同。那么它们的意思是一样的吗？如果不是，具体有什么区别呢？

为了回答上述问题，我们需要从一些基本概念开始。

01

少量

Bit是digit的缩写，中文名称为“位”，音译为“位”，存储一个二进制数（0或1），是描述计算机数据量的最小单位。

这里还需要注意“位”和“字节”的区别，字节也是计算机数据的常用单位，但不是最小单位，一个字节占八个二进制位（两个十六进制数字），1字节=8位。

02

比特率

比特率又称“二进制位速率”，是指单位时间内传输的位数。基本单位是bps、bit/sec、bit/s或b/s（比特每秒）。

我们现今日常工作生活中所接触的数据量普遍较大，因此常用的单位有Kbps（=）、Mbps（=）。

03

代码元素 ()

码元是现实信号中可区分的最小实体，是承载信息的基本信号单位，码元可以简单理解为波形或者脉冲。

一个码元所能携带的信息量取决于它有多少个离散状态，也就是这个码元的“基数”。设“基数”为M，则这个码元携带的信息量以比特为单位，为log₂M。

例如，一个码元有8个离散状态，其携带的信息量为log28=3比特，也就是说可以用3个二进制位来表达该码元的8个状态。

04

波特率

单位时间内传输的符号数目称为符号传输速率，俗称波特率，又称调制速率、波形速率或符号率。它的单位是波特（Baud，/s，符号每秒传输的字节数）。

注意：Baud这个词本身就包含速率的意思，所以没必要用Baud rate来表示波特率。

虽然“波特”这个单位本身就代表每秒调制的次数，但以“每秒波特”作为单位是常见的错误，但在一般的中文口语交流中，还是经常使用“波特率”来描述“波特”。就让大家知道这个信息吧。

05

比特率与波特率的区别与联系

比特率表示单位时间内传输的“比特”数量，单位为bit/s；

波特率表示单位时间内传输的“码元”个数，单位为/s。

它们之间的换算关系为：

比特率 = 波特率 * log₂M

从上式可以看出，当只有两种码字状态（M=2）时，比特率与波特率的值相等。

注意：它们只是数值上相等，但概念和含义还是有区别的。如下图所示：

06

CAN 总线世界中的比特率和波特率

在CAN总线的物理层中，只有显性0、隐性1两种状态，所以通过CAN传输的码元都是二进制码元，波特率与比特率在数值上是相等的，这两种说法出现的频率比较高。

严格来说，在CAN总线领域，总线速度应该用比特率来表示，但由于两者值相等，所以习惯上用波特率来表示。

但需要注意的是，在其他领域中，两者不能混淆。

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