CAN FD總線技術(shù)是什么？與CAN總線技術(shù)有何不同之處

最近越來越多工程師關(guān)注CAN FD，同時也會向虹科反饋CAN FD的產(chǎn)品應(yīng)用信息。覺得對于CAN FD的發(fā)布，對于中國的工程師或者是中國對CAN技術(shù)的應(yīng)用將會迎來新的契機。試想，國外累計了20多年的CAN技術(shù)呈現(xiàn)出來的新技術(shù)-CAN FD，在它誕生沒多久就可以見證和陪伴它的“成長”，對于技術(shù)工程師來說是多么美妙的事情。

當(dāng)?shù)谝淮谓佑|CAN FD，現(xiàn)場很多人都會有疑問，CAN FD與CAN有哪些不同呢？CAN FD能否與當(dāng)前的CAN 兼容？目前CAN FD的應(yīng)用情況怎么樣？等等一系列相關(guān)的問題就像打開話匣子一樣迸發(fā)出來。接下來重點介紹CAN FD與CAN的不同之處，同時也作了哪些升級。

一、CAN FD采用了兩種位速率

CAN FD全稱為CAN with Flexible Data-rate，即是帶靈活可變的數(shù)據(jù)波特率，在數(shù)據(jù)段中可以實現(xiàn)高達(dá)理論15Mbit/s的通信波特率，從控制場中的BRS位到ACK場之前（含CRC分界符）為可變速率，其余部分為原CAN總線用的速率。

二、CAN-FD的數(shù)據(jù)幀增加至64個字節(jié)有效數(shù)據(jù)

如下圖可見，較之CAN基本數(shù)據(jù)格式，CAN-FD的數(shù)據(jù)位長度已經(jīng)突破最大8個字節(jié)的數(shù)據(jù)，達(dá)到最高64個字節(jié)的有效數(shù)據(jù)。

三、幀結(jié)構(gòu)的變化：

其中CAN FD 數(shù)據(jù)幀在控制場新添加EDL位、BRS位、ESI位，采用了新的DLC編碼方式、新的CRC算法（CRC場可能擴(kuò)展到17，21，26位）。

3.1 控制場添加EDL位、BRS位、ESI位

EDL位：（Extended Data Length）原CAN數(shù)據(jù)幀中的保留位r， 該位功能為：

隱性： 表示CAN FD 報文 （采用新的DLC編碼和CRC算法）

顯性： 表示CAN報文

BRS位：（ Bit Rate Switch）該位功能為：

隱性：表示轉(zhuǎn)換可變速率

顯性：表示不轉(zhuǎn)換速率

ESI（Error State Indicator），該位的功能為：

隱性：表示發(fā)送節(jié)點處于被動錯誤狀態(tài)（Error Passive）

顯性：表示發(fā)送節(jié)點處于主動錯誤狀態(tài)（Error Active

3.2 新的DLC編碼方式

對比ISO 11898-1的編碼方式是線性編碼方式，CAN-FD新的DLC編碼方式是以階梯式的向上增加，而非逐一向上的非線性編碼。

3.3 更長的數(shù)據(jù)位

當(dāng)然少不了數(shù)據(jù)域高達(dá)64個字節(jié)的數(shù)據(jù)長度：

3.4 新的CRC算法

確定在第一位以及以后每4位添加一個填充位加以分割，這個填充位的值是上一位的反碼，作為格式檢查，如果填充位不是上一位的反碼，就作出錯處理。

CAN FD的CRC場擴(kuò)展到了16位以上，可擴(kuò)展到17，21位。。由于數(shù)據(jù)場長度有很大變化區(qū)間，所以要根據(jù)DLC大小應(yīng)用不同的CRC生成多項式。

綜上說了那么多理論上的變化，看起來還是不夠具體，那么就來一個CAN標(biāo)準(zhǔn)幀與CAN FD幀的波特對比圖：

有關(guān)CAN FD與CAN 的兼容問題，Holger提到目前有三種方式來應(yīng)付同一個平臺中兩者的兼容問題，

1.同一個平臺采用CAN FD和CAN兩種硬件通道，

2.同一個平臺保持CAN處理器不變，改變CAN收發(fā)器，

3.在使用CAN FD通信時，讓CAN節(jié)點進(jìn)入休眠狀態(tài)。

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