CAN FD如何提高通信效率

CAN的應(yīng)用越來(lái)越廣，汽車(chē)電子、工業(yè)控制、大型儀器設(shè)備等隨處可見(jiàn)CAN總線。

1986年：推出了CAN總線；

2012年：推出了CAN FD；

2020年：推出了新一代的CAN XL；

第一代CAN

CAN：Controller Area Network，即控制器局域網(wǎng)絡(luò)，屬于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線，是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。

CAN總線是國(guó)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(chē)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。

從OSI（Open System Interconnection開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)）7層網(wǎng)絡(luò)模型的角度來(lái)看，CAN現(xiàn)場(chǎng)總線僅僅定義了第 1 層（物理層）和第 2 層（數(shù)據(jù)鏈路層）。

我之前寫(xiě)過(guò)很多關(guān)于CAN及CANOpen的內(nèi)容，可以在我公眾號(hào)主頁(yè)搜索，或后臺(tái)回復(fù)“CAN”查看更多內(nèi)容。

第二代CAN

CAN FD：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，是CAN的升級(jí)版。

CAN FD 采用了兩種方式來(lái)提高通信的效率：

縮短位時(shí)間提高位速率；

加長(zhǎng)數(shù)據(jù)場(chǎng)長(zhǎng)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(lái)保證高速通訊下的數(shù)據(jù)可靠性。

第一代和第二代CAN區(qū)別

1.數(shù)據(jù)位數(shù)不同

CAN：一幀數(shù)據(jù)最長(zhǎng)8字節(jié)

CAN FD：一幀數(shù)據(jù)最長(zhǎng)64字節(jié)

2.速度不同

CAN：最大1Mbit/s

CAN FD：大于1Mbit/s

（在仲裁階段，限制為 1 Mbit/s）

當(dāng)然，除了數(shù)據(jù)位的區(qū)別，還有可變速率、幀格式等不同，具體可參看官方文檔：

www.can-cia.org

第三代CAN

繼CAN、 CACN FD之后，在2020年1月，CiA官方推出了全新一代的CAN XL。

CAN XL將提供一個(gè)最大2048字節(jié)的數(shù)據(jù)字段。網(wǎng)絡(luò)層可以將11位優(yōu)先級(jí)字段用于尋址目的，并指示數(shù)據(jù)字段的內(nèi)容。

CAN XL幀通過(guò)兩個(gè)CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）進(jìn)行保護(hù)，可以檢測(cè)到五個(gè)隨機(jī)分布的誤碼。

CAN XL是一種高度可擴(kuò)展的通信技術(shù)，涉及比特率和數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度。物理層仍在開(kāi)發(fā)中。目標(biāo)是達(dá)到高達(dá)10+ Mbit/s的比特率。

CAN XL針對(duì)面向區(qū)域的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，這種方案可滿足未來(lái)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度的優(yōu)化要求，減少布線。

原文標(biāo)題：通信教程 | 概述第一、二、三代CAN總線

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