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日志

你知道CAN-FD协议有多少?

已有 38 次阅读2018-7-5 16:57 |个人分类:嵌入式

       在汽车领域,随着人们对数据传输带宽要求的增加,传统的CAN总线由于带宽的限制难以满足这种增加的需求。此外为了缩小CAN网络(max. 1MBit/s)与FlexRay(max.10MBit/s)网络的带宽差距,BOSCH公司推出了CAN-FD 。就这样CAN-FD便在这样的背景下诞生了。


  Ⅰ什么是CAN-FD?

  先了解下什么是CAN?

  CAN:Controller area network,即控制器区域(局域)网络。CAN总线是国际上应用最广泛的现场总线之一,目前已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线。

  CAN-FD:英文为CAN with Flexible Data-Rate,翻译为【可变速率的CAN】。在经典CAN的基础上增加传输速率,数据域可传输64Byte,也就是可变速的功能,简单的来说就是CAN的升级版。

  CAN-FD它继承了 CAN 总线的主要特性,提高了 CAN 总线的网络通信带宽,改善了错误帧漏检率,同时可以保持网络系统大部分软硬件特别是物理层不变。

  ⅡCAN-FD与CAN主要区别

  CAN FD 采用了两种方式来提高通信的效率:一种方式为缩短位时间提高位速率;另一种方式为加长数据场长度减少报文数量降低总线负载率。在 CRC 校验段采用了三种多项式来保证高速通讯下的数据可靠性。

  CAN-FD和CAN主要的区别有三点:

  1.可变速率

  从控制场中的 BRS 位到 ACK 场之前(含 CRC 分界符)为可变速率,其余部分为原 CAN总线用的速率。两种速率各有一套位时间定义寄存器,它们除了采用不同的位时间单位 TQ 外,位时间各段的分配比例也可不同。

  2.数据域Payload长度

  CAN FD 对数据场的长度作了很大的扩充, DLC 最大支持 64 个字节,在 DLC 小于等于 8 时与原 CAN 总线是一样的,大于 8 时则有一个非线性的增长,最大的数据场长度可达 64 字节。

  3.CRC 校验场

  在 CAN-FD 协议标准化的过程中,通信的可靠性也得到了提高。由于 DLCs 的长度不同,在 DLC 大于 8 个字节时, CAN FD 选择了两种新的 BCH 型 CRC 多项式。

  ⅢCAN-FD与CAN兼容性

  尽管CAN-FD继承了绝大部分传统CAN的特性,但是从传统CAN到CANFD的升级,其实我们仍需要做很多的工作。

  1.硬件

  我们需要选取支持 CAN-FD 的 CAN 控制器和收发器,还要选取新的网络调试和监测工具。

  2.网络兼容性

  传统 CAN 网段的部分节点需要升级到 CANFD 的情况要特别注意, 由于帧格式不一致的原因, CANFD 节点可以正常收发传统 CAN 节点报文,但是传统 CAN 节点不能正常收发 CANFD 节点的报文。

  CAN FD协议是CAN-BUS协议的最新升级,将CAN的每帧8字节数据提高到64字节,波特率从最高的1Mbps提高到8-15Mbps,使得通讯效率提高8倍以上,大大提升了车辆的通讯效率。此项技术一直被欧美企业垄断,直至2016年,中国CAN-BUS领导者—广州致远电子股份有限公司,基于拥有完全知识产权的CAN FD IP核代码,研制出中国第一款CAN FD接口卡,使中国的总线技术水平与世界最高水平同步。


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