技(ji)術交(jiao)流

    對(dui)于中(zhong)國制(zhi)造2025與(yu)汽車(che)産業(ye)發展(zhan)方向(xiang)，新能(neng)源和(he)智能(neng)化🧜🏼‍♀️一(yi)直是(shi)人們(men)讨論(lun)👼🏾午夜免费福利视频💔的兩(liang)個主(zhu)題。在(zai)汽車(che)智能(neng)化的(de)過😮‍💨程(cheng)中，CAN FD協(xie)議由(you)于其(qi)優越(yue)的性(xing)能受(shou)到了(le)大家(jia)廣泛(fan)的關(guan)👽注，本(ben)文将(jiang)和大(da)家一(yi)起了(le)解最(zui)新CAN FD。

當(dang)今社(she)會，汽(qi)車已(yi)經成(cheng)爲了(le)我們(men)生活(huo)中不(bu)可缺(que)少的(de)一部(bu)分，人(ren)們希(xi)望汽(qi)車不(bu)僅僅(jin)是一(yi)種代(dai)步工(gong)具，更(geng)希~望(wang)在汽(qi)車是(shi)生🧑🏾‍🎄活(huo)及🧎🏻‍♀️‍➡️工(gong)作範(fan)圍的(de)一種(zhong)延伸(shen)。在汽(qi)車上(shang)🔞就像(xiang)呆在(zai)自己(ji)的辦(ban)公室(shi)和家(jia)裏一(yi)樣，可(ke)以打(da)電話(hua)、上網(wang)、娛樂(le)、工作(zuo)。

因此(ci)，汽車(che)制造(zao)商爲(wei)了提(ti)高産(chan)品競(jing)争力(li)，将越(yue)來越(yue)多功(gong)能集(ji)🙉成到(dao)了汽(qi)車上(shang)。ECU（電子(zi)控制(zhi)單元(yuan)）大量(liang)地增(zeng)加使(shi)總線(xian)負載(zai)率急(ji)劇增(zeng)大，傳(chuan)統的(de)CAN總線(xian)越來(lai)越顯(xian)🤑得力(li)不從(cong)心。因(yin)此，CAN FD(CAN with Flexible Data-Rate)協(xie)議誕(dan)生了(le)。
 
它繼(ji)承了(le)CAN總線(xian)的主(zhu)要特(te)性，提(ti)高了(le)CAN總線(xian)的網(wang)絡通(tong)信ˇ帶(dai)寬👱🏼‍♂️，改(gai)善了(le)錯誤(wu)幀漏(lou)檢率(lü)，同時(shi)可以(yi)保持(chi)網絡(luo)系統(tong)大部(bu)分軟(ruan)硬件(jian)👿特别(bie)是物(wu)理層(ceng)不變(bian)。這種(zhong)相似(si)性使(shi)ECU供應(ying)商不(bu)需要(yao)對ECU的(de)軟件(jian)部分(fen)做大(da)規模(mo)修改(gai)即可(ke)升級(ji)汽車(che)通信(xin)網絡(luo)。

一、CAN FD做(zuo)出的(de)改進(jin)

CAN FD采用(yong)了兩(liang)種方(fang)式來(lai)提高(gao)通信(xin)的效(xiao)率：一(yi)種方(fang)式爲(wei)縮短(duan)位時(shi)間提(ti)高位(wei)速率(lü)；另一(yi)種方(fang)式爲(wei)加長(zhang)數據(ju)場長(zhang)度減(jian)少報(bao)👿文數(shu)量降(jiang)😈低總(zong)線負(fu)載率(lü)。在CRC校(xiao)驗段(duan)采用(yong)了三(san)種多(duo)項式(shi)來💔保(bao)證高(gao)速通(tong)訊下(xia)的數(shu)據可(ke)靠性(xing)。

1、可變(bian)速率(lü)(CAN with Flexible Data-Rate)

從控(kong)制場(chang)中的(de)BRS位到(dao)ACK場之(zhi)前（含(han)CRC分界(jie)符）爲(wei)可變(bian)速率(lü)，其餘(yu)部👽分(fen)💕爲🧜🏼‍♀️原(yuan)CAN總線(xian)用的(de)速率(lü)。兩種(zhong)速率(lü)各有(you)一套(tao)位時(shi)間定(ding)義寄(ji)…存器(qi)，它們(men)😁除了(le)采用(yong)不同(tong)的位(wei)時間(jian)💫單位(wei)TQ外👻，位(wei)時間(jian)🤑各段(duan)的分(fen)配比(bi)例也(ye)可不(bu)同。
 

2、新(xin)的數(shu)據場(chang)長度(du)

CAN FD對數(shu)據場(chang)的長(zhang)度作(zuo)了很(hen)大的(de)擴充(chong)，DLC最大(da)支持(chi)64個字(zi)節，在(zai)🏃🏻‍♀️DLC小于(yu)等🙈于(yu)8時與(yu)原CAN總(zong)線是(shi)一樣(yang)的，大(da)于8時(shi)則有(you)一個(ge)非線(xian)性的(de)增長(zhang)，最大(da)的數(shu)據場(chang)長度(du)可達(da)64字節(jie)。如下(xia)所🏊🏾‍♀️示(shi)爲DLC數(shu)值與(yu)字節(jie)數的(de)非線(xian)性對(dui)應關(guan)系。
 

3、CRC校(xiao)驗場(chang)

在CAN FD協(xie)議标(biao)準化(hua)的過(guo)程中(zhong)，通信(xin)的可(ke)靠性(xing)也得(de)到了(le)提高(gao)。由于(yu)DLCs的💫長(zhang)度不(bu)同，在(zai)DLC大于(yu)8個字(zi)節時(shi)，CAN FD選擇(ze)了兩(liang)種新(xin)的BCH型(xing)CRC多項(xiang)式。
 

二(er)、CAN FD幀結(jie)構分(fen)析

1、CAN FD數(shu)據幀(zhen)在幀(zhen)起始(shi)（SOF）和仲(zhong)裁段(duan)（Arbitration Field）
 

與傳(chuan)統CAN相(xiang)比，CAN FD取(qu)消了(le)對遠(yuan)程幀(zhen)的支(zhi)持，用(yong)RRS位替(ti)換了(le)RTR位🏃🏻‍♀️，爲(wei)常顯(xian)性。IDE位(wei)仍爲(wei)标準(zhun)幀和(he)擴展(zhan)幀标(biao)志位(wei)，若标(biao)🧜🏼‍♂️準幀(zhen)與擴(kuo)展幀(zhen)具有(you)相同(tong)的前(qian) 11位ID，那(na)麽标(biao)準幀(zhen)将會(hui)由于(yu)IDE位爲(wei)0，優先(xian)獲得(de)總線(xian)。

RRS(remote request substitution)遠程(cheng)請求(qiu)替換(huan)位：即(ji)傳統(tong)CAN中的(de)RTR位；
SRR (substitute remote request)代(dai)替遠(yuan)程幀(zhen)請求(qiu)位：SRR位(wei)爲保(bao)留位(wei)，無影(ying)響；
IDE(Identifier Extension)擴(kuo)展幀(zhen)标志(zhi)：顯性(xing)(0)=11位ID，隐(yin)性(1)=29位(wei)ID。

2、CAN FD在控(kong)制段(duan)中新(xin)添加(jia)了三(san)個位(wei)FDF位、BRS位(wei)、ESI位
 

FDF位(wei)（Flexible Data Rate Format）：原CAN數(shu)據幀(zhen)中的(de)保留(liu)位r。FDF位(wei)常爲(wei)隐性(xing)（1），表示(shi)CAN FD報文(wen)；
BRS位（ Bit Rate Switch）：位(wei)速率(lü)轉換(huan)開關(guan)，當BRS爲(wei)顯性(xing)位（0）時(shi)數據(ju)段的(de)位速(su)👨🏻‍🏭率與(yu)仲裁(cai)段的(de)位速(su)率一(yi)緻，當(dang)BRS爲隐(yin)性位(wei)（1）時數(shu)據段(duan)的位(wei)速率(lü)高于(yu)✍🏻仲裁(cai)段的(de)位速(su)率；
ESI位(wei)（Error State Indicator）：，錯誤(wu)狀态(tai)指示(shi)，主動(dong)錯誤(wu)時發(fa)送顯(xian)性位(wei)（0），被動(dong)錯誤(wu)時發(fa)送隐(yin)🛌🏻性位(wei)（1）。

3、DLCs的值(zhi)與數(shu)據場(chang)和CRC校(xiao)驗場(chang)有關(guan)，在上(shang)文中(zhong)已經(jing)說明(ming)。

4、CAN FD的确(que)認場(chang)，幀結(jie)尾及(ji)間歇(xie)場與(yu)傳統(tong)CAN一樣(yang)，就不(bu)再贅(zhui)述。
 

三(san)、如何(he)從傳(chuan)統的(de)CAN升級(ji)到CAN FD

盡(jin)管CAN FD繼(ji)承了(le)絕大(da)部分(fen)傳統(tong)CAN的特(te)性，但(dan)是從(cong)傳統(tong)CAN到CAN FD的(de)升級(ji)，我們(men)仍需(xu)要做(zuo)很多(duo)的工(gong)作。

1、在(zai)硬件(jian)和工(gong)具方(fang)面，要(yao)使用(yong)CAN FD，首先(xian)要選(xuan)取支(zhi)持CAN FD的(de)CAN控制(zhi)器和(he)收發(fa)☠️器，還(hai)要選(xuan)取新(xin)的網(wang)絡調(diao)試和(he)監測(ce)工🙂‍↕️具(ju)。

2、在網(wang)絡兼(jian)容性(xing)方面(mian)，對于(yu)傳統(tong)CAN網段(duan)的部(bu)分節(jie)點需(xu)♌️要升(sheng)級到(dao)CAN FD的情(qing)況要(yao)特别(bie)注意(yi)，由于(yu)幀格(ge)式不(bu)一緻(zhi)的原(yuan)因，CAN FD節(jie)點可(ke)👼🏾以正(zheng)常收(shou)發傳(chuan)統CAN節(jie)點報(bao)文，但(dan)是傳(chuan)統CAN節(jie)點👩‍🍼不(bu)能正(zheng)常收(shou)發CAN FD節(jie)點的(de)報文(wen)。

總結(jie)

CAN FD協議(yi)是CAN-BUS協(xie)議的(de)最新(xin)升級(ji)，将CAN的(de)每幀(zhen)8字節(jie)數據(ju)提高(gao)到64字(zi)節，波(bo)特率(lü)從最(zui)高的(de)1Mbps提高(gao)到8-15Mbps，使(shi)得通(tong)訊效(xiao)率提(ti)高8倍(bei)👨🏻‍🏭以上(shang)，大大(da)提升(sheng)了車(che)輛的(de)通訊(xun)效率(lü)。此項(xiang)技術(shu)一直(zhi)被😜歐(ou)美企(qi)🙉業壟(long)斷，直(zhi)至2016年(nian)，中國(guo)CAN-BUS領導(dao)者—廣(guang)州緻(zhi)遠電(dian)子股(gu)份有(you)限公(gong)😁司，基(ji)于擁(yong)有完(wan)全知(zhi)識産(chan)權的(de)CAN FD IP核代(dai)碼，研(yan)制出(chu)中國(guo)第一(yi)款CAN FD接(jie)口卡(ka)，使中(zhong)國的(de)總線(xian)ˇ技術(shu)水平(ping)與世(shi)🔞界最(zui)高水(shui)平同(tong)步。