為什么需要CAN FD？

在汽車行業，為什么需要CAN FD？

1. 原因主要是因為汽車功能越來越多，越來越復雜，傳統的CAN總線(CAN2.0)的負載率越來越高，甚至負載率高達95%。

2. 因為傳統CAN總線的局限性：

· 傳輸率最大為1Mbiy/s(典型的<= 500kbit/s)；

· 傳統CAN數據幀超過50%的額外開銷(overhead > 50%)。

3. 對比其他協議，額外開銷比例要小得多，如UDP (1500 bytes/datagram, 64 bytes overhead)，FlexRay(254 bytes/frame, 8 bytes overhead)。

4. 因為歷史原因，汽車不可能直接放棄目前的傳統CAN總線技術，一切推到重來。那么為了解決CAN總線負載率問題，而又能兼容CAN總線，并且研發成本不能太高的問題，2015年最新的修訂版ISO 11898-1(classic CAN和CAN FD)發布。

什么是CAN FD?

CAN FD 是CAN with Flexible Data rate的縮寫。也可以簡單的認為是傳統CAN的升級版。在上一篇文章汽車的中樞神經系統——CAN總線簡介可以看到CAN整個發展歷程。

2011年，開始CAN FD協議的開發。

2015年，ISO 11898-1(Classical CAN和CAN FD)修訂版發布。

對比傳統CAN總線技術，CAN FD有兩方面的升級：

1. 支持可變速率—> 最大5Mbit/s；

2. 支持更長數據長度--> 最長64 bytes數據。

CAN FD的開發成本和傳統CAN開發成本相差不大，并且可以和傳統CAN很好兼容。

CAN FD對比FlexRay的優勢在于：

1. CAN FD的開發成本遠低于FlexRay；

2. FlexRay對ECU升級刷寫不友好。

CAN FD對比以太網的優勢在于：

1. CAN FD的開發成本遠低于以太網；

2. 以太網優勢在于大數據的傳輸但不能完全適用于當前汽車架構。

From Vector——Data Rate VS Cost

CAN FD 數據幀

對比傳統CAN的數據幀，CAN FD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場擴展到21位)。

CAN FD數據幀 VS CAN數據幀

1. 起始位SOF(start of frame)

傳統CAN的數據幀起始位SOF和CAN FD的數據幀起始位SOF是一樣的，一個bit的顯性位‘0’。

2. 仲裁場(Arbitration Field)

對比傳統CAN數據幀，CAN FD共享相同的CAN ID，包括擴展數據幀的ID。

CAN FD用RRS bit(始終為顯性位‘0’)代替RTR。

FDF(FD format)表示CAN FD還是傳統CAN數據幀：

· FDF – ‘0’ --> 傳統CAN數據幀

· FDF – ‘1’--> CAN FD數據幀

BRS(Bit Rate Switch)表示時鐘頻率的切換：

· BRS – ‘1’-->時鐘頻率切換

ESI(Error State Indicator)表示CAN總線的錯誤狀態。

3. DLC控制域(control Field)

DLC用于表示數據幀的數據長度。并且支持傳統CAN 數據幀的編碼方式。

4. CRC

CAN總線由于位填充規則對CRC的干擾，造成錯幀漏檢率未達到設計意圖。CAN FD對CRC算法做了改變，即CRC以含填充位的位流進行計算。在校驗和部分為避免再有連續位超過6個，就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場擴展到了21位。

根據不同的數據長度，CRC的長度也不一樣：

· CRC 15bits –> 傳統CAN；

· CRC 17bits--> 數據長度<= 16bytes；

· CRC 21bits -->數據長度>16bytes。

CRC的結束標識位(CRC Delimiter)一般是1位，但也接收2位。

5. ACK

ACK緊跟著CRC結束標識位。不同的是，CAN FD支持2bits的ACK的識別。

6. 結束標識符(End of Frame)

EOL在傳統CAN，CAN FD中都是7個連續隱性位“1”。

性能對比

總結

以上是生活随笔為你收集整理的can协议crc计算_CAN总线的升级版——CAN FD简介的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。