CAN-FD協(xié)議你了解多少 ？

背景：隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)總線上的數(shù)據(jù)量越來越多，這使得CAN總線的逐漸達(dá)到負(fù)荷極限，這就需要改進(jìn)原有的總線來提高總線傳輸速率。在這樣的情況下，2011年，Bosch和汽車制造商合作之下，改進(jìn)了CAN，于是CAN-FD便在這樣的背景下誕生了。

Ⅰ什么是CAN-FD？

先了解下什么是CAN？

CAN：Controller area network，即控制器區(qū)域（局域）網(wǎng)絡(luò)。CAN總線是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一，目前已經(jīng)成為汽車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)總線。

CAN-FD：英文為CAN with Flexible Data-Rate，翻譯為【可變速率的CAN】。在經(jīng)典CAN的基礎(chǔ)上增加傳輸速率，數(shù)據(jù)域可傳輸64Byte，也就是可變速的功能，簡單的來說就是CAN的升級(jí)版。

CAN-FD它繼承了 CAN 總線的主要特性，提高了 CAN 總線的網(wǎng)絡(luò)通信帶寬，改善了錯(cuò)誤幀漏檢率，同時(shí)可以保持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)大部分軟硬件特別是物理層不變。

ⅡCAN-FD與CAN主要區(qū)別

CAN FD 采用了兩種方式來提高通信的效率：一種方式為縮短位時(shí)間提高位速率；另一種方式為加長數(shù)據(jù)場(chǎng)長度減少報(bào)文數(shù)量降低總線負(fù)載率。在 CRC 校驗(yàn)段采用了三種多項(xiàng)式來保證高速通訊下的數(shù)據(jù)可靠性。

CAN-FD和CAN主要的區(qū)別有三點(diǎn)：

1.可變速率

從控制場(chǎng)中的 BRS 位到 ACK 場(chǎng)之前（含 CRC 分界符）為可變速率，其余部分為原 CAN總線用的速率。兩種速率各有一套位時(shí)間定義寄存器，它們除了采用不同的位時(shí)間單位 TQ 外，位時(shí)間各段的分配比例也可不同。

2.數(shù)據(jù)域Payload長度

CAN FD 對(duì)數(shù)據(jù)場(chǎng)的長度作了很大的擴(kuò)充， DLC 最大支持 64 個(gè)字節(jié)，在 DLC 小于等于 8 時(shí)與原 CAN 總線是一樣的，大于 8 時(shí)則有一個(gè)非線性的增長，最大的數(shù)據(jù)場(chǎng)長度可達(dá) 64 字節(jié)。

3.CRC 校驗(yàn)場(chǎng)

在 CAN-FD 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的過程中，通信的可靠性也得到了提高。由于 DLCs 的長度不同，在 DLC 大于 8 個(gè)字節(jié)時(shí)， CAN FD 選擇了兩種新的 BCH 型 CRC 多項(xiàng)式。

ⅢCAN-FD與CAN兼容性

盡管CAN-FD繼承了絕大部分傳統(tǒng)CAN的特性，但是從傳統(tǒng)CAN到CANFD的升級(jí)，其實(shí)我們?nèi)孕枰龊芏嗟墓ぷ鳌?/p>

1.硬件

我們需要選取支持 CAN-FD 的 CAN 控制器和收發(fā)器，還要選取新的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試和監(jiān)測(cè)工具。

2.網(wǎng)絡(luò)兼容性

傳統(tǒng) CAN 網(wǎng)段的部分節(jié)點(diǎn)需要升級(jí)到 CANFD 的情況要特別注意， 由于幀格式不一致的原因， CANFD 節(jié)點(diǎn)可以正常收發(fā)傳統(tǒng) CAN 節(jié)點(diǎn)報(bào)文，但是傳統(tǒng) CAN 節(jié)點(diǎn)不能正常收發(fā) CANFD 節(jié)點(diǎn)的報(bào)文。

ⅣCiA官網(wǎng)信息

由于我們公司需要使用CAN總線，在產(chǎn)品上裸跑過CAN（添加自己的協(xié)議：幀頭、長度、數(shù)據(jù)域、幀尾、校驗(yàn)等），也在產(chǎn)品上跑過CANOpen協(xié)議，一直也走在CAN路上，也一直在學(xué)習(xí)（協(xié)議里面的內(nèi)容其實(shí)挺多的），所以也比較關(guān)注CAN的發(fā)展。

我想說的重點(diǎn)是：CAN在今后的工業(yè)應(yīng)用中會(huì)越來越常見。所以，如果你還沒有了解過CAN，那么你應(yīng)該學(xué)習(xí)CAN相關(guān)的知識(shí)了。

1.CAN-FD的路演

參考網(wǎng)址：

https://www.can-cia.org/news/cia-in-action/view/can-fd-roadshow-china/2018/4/20

在中國，5月中下旬，有如下幾個(gè)城市會(huì)進(jìn)行路演。

宣傳主要內(nèi)容：

2.關(guān)于CAN-FD的學(xué)習(xí)資料

參考網(wǎng)址：

https://www.can-cia.org/can-knowledge/can/can-fd

獲取信息，建議都在官網(wǎng)獲取，原因很簡單：權(quán)威。

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