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经营许可证编号：All Rights Reserved 版权所有三分钟了解最新CAN FD协议-通信/网络-与非网
对于中国制造2025与汽车产业发展方向，新能源和智能化一直是人们讨论的两个主题。在汽车智能化的过程中，由于其优越的性能受到了大家广泛的关注，本文将和大家一起来了解CAN FD协议。
当今社会，汽车已经成为了我们生活中不可缺少的一部分，人们希望汽车不仅仅是一种代步工具，更希望在汽车是生活及工作范围的一种延伸。在汽车上就像呆在自己的办公室和家里一样，可以打电话、上网、娱乐、工作。
因此，汽车制造商为了提高产品竞争力，将越来越多功能集成到了汽车上。ECU（电子控制单元）大量地增加使总线负载率急剧增大，传统的CAN总线越来越显得力不从心。因此，CAN FD(CAN with Flexible Data-Rate)协议诞生了。
它继承了CAN总线的主要特性，提高了CAN总线的网络通信带宽，改善了错误帧漏检率，同时可以保持网络系统大部分软硬件特别是物理层不变。这种相似性使ECU供应商不需要对ECU的软件部分做大规模修改即可升级汽车通信网络。
一、CAN FD做出的改进
CAN FD采用了两种方式来提高通信的效率：一种方式为缩短位时间提高位速率；另一种方式为加长数据场长度减少报文数量降低总线负载率。在CRC校验段采用了三种多项式来保证高速通讯下的数据可靠性。
（1）可变速率(CAN with Flexible Data-Rate)
从控制场中的BRS位到ACK场之前（含CRC分界符）为可变速率，其余部分为原CAN总线用的速率。两种速率各有一套位时间定义寄存器，它们除了采用不同的位时间单位TQ外，位时间各段的分配比例也可不同。
（2）新的数据场长度
CAN FD对数据场的长度作了很大的扩充，DLC最大支持64个字节，在DLC小于等于8时与原CAN总线是一样的，大于8时则有一个非线性的增长，最大的数据场长度可达64字节。如下所示为DLC数值与字节数的非线性对应关系。
（3）CRC校验场
在CANFD 协议标准化的过程中，通信的可靠性也得到了提高。由于DLCs的长度不同，在DLC大于8个字节时，CAN FD选择了两种新的BCH型CRC多项式。
二、CAN FD 帧结构分析
（1）CAN FD 数据帧在帧起始（SOF）和仲裁段（Arbitration Field）
与传统CAN相比，CAN FD取消了对远程帧的支持，用RRS位替换了RTR位，为常显性。IDE位仍为标准帧和扩展帧标志位，若标准帧与扩展帧具有相同的前 11 位 ID，那么标准帧将会由于 IDE 位为 0，优先获得总线。
RRS(remote request substitution)远程请求替换位：即传统CAN中的RTR位；
SRR (substitute remote request)代替远程帧请求位：SRR位为保留位，无影响；
IDE(Identifier Extension) 扩展帧标志：显性(0)=11位ID，隐性(1)=29位 ID。
（2）CAN FD在控制段中新添加了三个位FDF位、BRS位、ESI位
FDF位（Flexible Data Rate Format）：原CAN数据帧中的保留位r。FDF位常为隐性（1），表示CAN FD 报文；
BRS位（ Bit Rate Switch）：位速率转换开关，当BRS为显性位（0）时数据段的位速率与仲裁段的位速率一致，当BRS为隐性位（1）时数据段的位速率高于仲裁段的位速率；
ESI位（Error State Indicator）：，错误状态指示，主动错误时发送显性位（0），被动错误时发送隐性位（1）。
（3）DLCs的值与数据场和CRC校验场有关，在上文中已经说明。
（4）CAN FD的确认场，帧结尾及间歇场与传统CAN一样，就不再赘述。
三、如何从传统的CAN升级到 CAN FD
尽管 CANFD 继承了绝大部分传统 CAN 的特性，但是从传统 CAN 到 CANFD 的升级， 我们仍需要做很多的工作。
（1）在硬件和工具方面，要使用 CANFD，首先要选取支持 CANFD 的 CAN 控制器和收发器，还要选取新的网络调试和监测工具。
（2）在网络兼容性方面，对于传统 CAN 网段的部分节点需要升级到 CANFD 的情况要特别注意，由于帧格式不一致的原因，CANFD 节点可以正常收发传统 CAN 节点报文，但是传统 CAN 节点不能正常收发 CANFD 节点的报文。
CAN FD协议是CAN-BUS协议的最新升级，将CAN的每帧8字节数据提高到64字节，波特率从最高的1Mbps提高到8-15Mbps，使得通讯效率提高8倍以上，大大提升了车辆的通讯效率。此项技术一直被欧美企业垄断，直至2016年，中国CAN-BUS领导者&广州致远电子股份有限公司，基于拥有完全知识产权的CAN FD IP核代码，研制出中国第一款CAN FD 接口卡，使中国的总线技术水平与世界最高水平同步。
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& 几年来，行业内说CAN协议会被改进，之后再博世上就发布了CAN-FD协议，灵活数据传输率，在后台与已被列入ISO&11898-1标准的CAN数据连接层协议兼容。&&&&&&&a、传送速度进一步提高&&&&&&&b、能够支持更高的负载，在单个数据框架内传送率可达64字节，避免了经常发生的数据分裂状况。一些车厂（如通用和雷诺）对该协议兴趣非常大，对汽车行业，CAN-FD协议非常重要。&&&&&&&&&&根据CAN规范iso11898-2所定义的标准帧结构，一帧报文最大只能传输64位（8个字节）的数据。在最好的情况下总线负载达到70%左右，不过如果报文数据少于8个字节的情况下，总线负载可能会更小。CAN的通信波特率为什么不能改高一点呢？CAN采用仲裁机制来判定不同节点CAN报文传输的优先级，在仲裁期同一总线上的所有节点必须在一个位的时间内到达。另一方面，电信号有一个有限的传播速度，从大量经验得出CAN总线以1Mbit/s运行的最长距离为40米。通信波特率越高，通信距离则越短。&&&&&&&&CAN-FD通信时经常会使用到两种通信波特率，因此对“FD”解释为（灵活的数据速率）“Flexible&Data&rate”&&&&&&&&&时下全球只有致远的ZDS2024plus示波器支持此协议解码功能。&
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