當今(jīn)社會，汽車已(yǐ)經成爲了我(wǒ)們生活中不(bu)可缺少🥰的一(yī)部⛹🏻♀️分，人們希(xi)望汽車不僅(jin)僅是一種代(dài)步工具，更希(xī)望在汽車是(shì)生活及工作(zuò)範圍的一種(zhong)延伸。在汽車(chē)上就像呆在(zai)自己的辦公(gong)室和家裏一(yī)樣，可以打電(dian)話、上網、娛樂(lè)、工作。
因此，汽(qì)車制造商爲(wèi)了提高産品(pin)競争力，将越(yuè)來越多功能(néng)集㊙️成到了汽(qi)車上。ECU（電子控(kong)制單元）大量(liang)地增加使總(zǒng)線負載率急(ji)劇增大，傳統(tong)的CAN總線越來(lai)越顯得力不(bu)♊從心。因此，CAN FD(CAN with Flexible Data-Rate)協(xié)議誕生了。
它(ta)繼承了CAN總線(xiàn)的主要特性(xing)，提高了CAN總線(xian)的網絡通信(xìn)帶寬，改善了(le)錯誤幀漏檢(jiǎn)率，同時可以(yi)保持網絡🔴系(xi)統大部🏒分軟(ruǎn)硬件特别是(shì)物理層不變(bian)。這種相似性(xing)使ECU供應商不(bú)需要對ECU的軟(ruǎn)件部分做大(dà)規模修改即(jí)可升級汽車(chē)通信網絡。
從控制場(chǎng)中的BRS位到ACK場(chang)之前（含CRC分界(jiè)符）爲可變速(su)率，其餘部分(fèn)爲原CAN總線用(yòng)的速率。兩種(zhong)速率各有一(yi)套位時間定(ding)義寄存器，它(ta)們除了采用(yong)不同的位時(shí)間♌單位TQ外，位(wèi)時間各段的(de)🔴分配比例也(ye)可不同。
2、新的(de)數據場長度(du)
CAN FD對數據場的(de)長度作了很(hěn)大的擴充，DLC最(zui)大支持64個字(zi)節，在DLC小于⭐等(děng)于8時與原CAN總(zǒng)線是一樣的(de)，大于8時則有(yǒu)一個非線性(xìng)的增長，最大(dà)的數據場長(zhang)度可達64字節(jiē)。如下所示爲(wèi)DLC數值與字節(jiē)數的非線性(xìng)對應關系。
3、CRC校(xiào)驗場
在CAN FD協議(yì)标準化的過(guò)程中，通信的(de)可靠性也得(de)到了🙇🏻提👈高。由(you)于👈DLCs的長度不(bu)同，在DLC大于8個(ge)字節時，CAN FD選擇(zé)了兩種新的(de)BCH型CRC多項式。
二(er)、CAN FD幀結構分析(xī)
與傳統CAN相(xiàng)比，CAN FD取消了對(duì)遠程幀的支(zhī)持，用RRS位替換(huàn)了RTR位，爲常顯(xian)💃🏻性。IDE位仍爲标(biāo)準幀和擴展(zhan)幀标志位，若(ruò)标準幀與擴(kuo)展幀具有😘相(xiàng)同💘的前 11位ID，那(na)麽标準幀将(jiang)會由于IDE位爲(wei)0，優先💚獲得總(zǒng)線。
2、CAN FD在控制段(duàn)中新添加了(le)三個位FDF位、BRS位(wei)、ESI位
FDF位（Flexible Data Rate Format）：原CAN數據(jù)幀中的保留(liu)位r。FDF位常爲隐(yin)性（1），表示CAN FD報文(wén)；
BRS位（ Bit Rate Switch）：位速率轉(zhuan)換開關，當BRS爲(wèi)顯性位（0）時數(shu)據段的位速(su)率與仲裁段(duan)的位速率一(yi)緻，當BRS爲隐性(xing)位（1）時數據段(duàn)的位速率高(gāo)于仲裁段的(de)🐇位速率；
ESI位（Error State Indicator）：，錯(cuo)誤狀态指示(shì)，主動錯誤時(shí)發送顯性位(wèi)（0），被動錯誤✏️時(shi)發送隐性位(wèi)（1）。
3、DLCs的值與數據(ju)場和CRC校驗場(chǎng)有關，在上文(wén)中已經說明(míng)。
4、CAN FD的确認場，幀(zhen)結尾及間歇(xiē)場與傳統CAN一(yī)樣，就不再贅(zhui)述。
三、如何從(cóng)傳統的CAN升級(jí)到CAN FD
盡管CAN FD繼承(chéng)了絕大部分(fen)傳統CAN的特性(xing)，但是從傳統(tǒng)CAN到CAN FD的升級，我(wǒ)們仍需要做(zuo)很多的工作(zuò)。
1、在硬件和工(gōng)具方面，要使(shǐ)用CAN FD，首先要選(xuǎn)取支持CAN FD的CAN控(kòng)制器和收發(fa)器，還要選取(qǔ)新的網絡調(diào)試和監測工(gōng)具。
2、在網絡兼(jiān)容性方面，對(duì)于傳統CAN網段(duàn)的部分節點(diǎn)需💞要升級㊙️到(dào)📧CAN FD的情況要特(tè)别注意，由于(yú)幀格式不一(yī)緻的原因，CAN FD節(jiē)點可💋以正常(chang)收發傳統CAN節(jie)點報文，但是(shì)傳統CAN節點不(bú)能正常收發(fā)CAN FD節點的報文(wén)。
總結
CAN FD協議是(shì)CAN-BUS協議的最新(xīn)升級，将CAN的每(mei)幀8字節數據(jù)提高到64字🈲節(jiē)，波特率從最(zui)高的1Mbps提高到(dào)8-15Mbps，使得通訊效(xiao)率提高8倍以(yi)上，大大🐪提升(sheng)了車輛的通(tōng)訊效率。此項(xiàng)技術🐕一直被(bei)歐美企業壟(long)斷，直至2016年，中(zhōng)國CAN-BUS領導者—廣(guǎng)州緻遠電子(zi)股份有限公(gong)司，基于擁有(you)完全知識産(chǎn)權的CAN FD IP核代碼(ma)，研制⭐出中國(guo)第一🛀🏻款CAN FD接口(kǒu)卡，使中國的(de)總線技術水(shuǐ)平與世界最(zui)高水平同步(bu)。
