當今社會，汽(qì)車已經成爲了(le)我們生活中不(bu)可缺少的一部(bù)分，人們希望汽(qì)車不僅僅是一(yi)種代步工具📐，更(gèng)希望在汽車㊙️是(shi)生活及🧑🏾🤝🧑🏼工作範(fan)圍的一種延伸(shēn)。在💚汽車上就像(xiàng)呆在自己的辦(bàn)公室和家裏一(yī)樣，可以打電話(huà)、上☎️網、娛樂、工作(zuò)。
因此，汽車制造(zào)商爲了提高産(chǎn)品競争力，将越(yuè)來越🐆多功能集(ji)成到了汽車上(shàng)。ECU（電子控制單元(yuán)）大量地增加使(shǐ)總線負載率急(ji)劇增⭐大，傳統的(de)CAN總線越來越顯(xian)得力不從心。因(yin)此，CAN FD(CAN with Flexible Data-Rate)協議誕生了(le)。
它繼承了CAN總線(xiàn)的主要特性，提(ti)高了CAN總線的網(wǎng)絡通信帶寬，改(gai)善🙇♀️了錯誤幀漏(lòu)檢率，同時可以(yi)保持網絡💘系統(tǒng)大部分軟硬件(jian)特别是物理層(céng)不變。這種相似(sì)性使ECU供應商不(bú)需要對ECU的軟件(jiàn)部分做大規模(mo)修改即可升級(jí)汽車通信✌️網絡(luo)。
一、CAN FD做出的改進(jìn)
CAN FD采用了兩種方(fāng)式來提高通信(xin)的效率：一種方(fang)式爲縮短🔞位時(shi)間提高位速率(lǜ)；另一種方式爲(wei)加長數據場長(zhang)度減少報文數(shu)量降💁低總線負(fù)載率。在CRC校驗段(duàn)采用了三種多(duō)♻️項式來保證高(gao)速通訊🏃♀️下的數(shu)據可靠性。
1、可變(bian)速率(CAN with Flexible Data-Rate)
2、新的數據場(chang)長度
CAN FD對數據場(chang)的長度作了很(hěn)大的擴充，DLC最大(da)支持64個字節，在(zài)🈲DLC小于等于8時與(yu)原CAN總線是一樣(yang)的，大于8時則有(you)一個非線性的(de)增長🏃♀️，最大的數(shu)據場長度可達(dá)64字節。如下所示(shi)爲DLC數值與字節(jiē)數的非線性✌️對(duì)應關系。
3、CRC校驗場(chǎng)
在CAN FD協議标準化(hua)的過程中，通信(xìn)的可靠性也得(de)到了💚提高。由于(yú)💚DLCs的長度不同，在(zai)DLC大于8個字節時(shí)，CAN FD選擇了兩種新(xīn)的BCH型CRC多項🍉式。
二(èr)、CAN FD幀結構分析
與傳(chuán)統CAN相比，CAN FD取消了(le)對遠程幀的支(zhī)持，用RRS位替換了(le)🔞RTR位，爲常顯性。IDE位(wei)仍爲标準幀和(he)擴展幀标志位(wèi)，若标準幀與擴(kuo)展幀具有相同(tong)的前 11位ID，那麽标(biao)準幀将會由于(yu)IDE位爲0，優先獲得(dé)總線。
2、CAN FD在控制段中新(xin)添加了三個位(wèi)FDF位、BRS位、ESI位
FDF位（Flexible Data Rate Format）：原CAN數(shù)據幀中的保留(liú)位r。FDF位常爲隐性(xing)（1），表示CAN FD報文；
BRS位（ Bit Rate Switch）：位(wèi)速率轉換開關(guan)，當BRS爲顯性位（0）時(shi)數據段的位速(sù)率與💘仲🌍裁段的(de)位速率一緻，當(dang)BRS爲隐性位（1）時數(shu)據段的位速率(lǜ)高于仲裁段的(de)位速率；
ESI位（Error State Indicator）：，錯誤(wù)狀态指示，主動(dòng)錯誤時發送顯(xiǎn)性位（0），被動錯誤(wù)時發送隐性位(wèi)（1）。
3、DLCs的值與數據場(chǎng)和CRC校驗場有關(guān)，在上文中已經(jīng)說明。
4、CAN FD的确認場(chǎng)，幀結尾及間歇(xiē)場與傳統CAN一樣(yàng)，就不再贅述。
三(sān)、如何從傳統的(de)CAN升級到CAN FD
盡管CAN FD繼(ji)承了絕大部分(fen)傳統CAN的特性，但(dàn)是從傳統CAN到CAN FD的(de)升級，我們仍需(xū)要做很多的工(gong)作。
1、在硬件和工(gong)具方面，要使用(yong)CAN FD，首先要選取支(zhi)持CAN FD的CAN控⚽制器和(he)收發☔器，還要選(xuǎn)取新的網絡調(diào)試和監測工具(ju)。
2、在網絡兼容性(xìng)方面，對于傳統(tong)CAN網段的部分節(jie)點需要升級到(dào)CAN FD的情況要特别(bié)注意，由于幀格(ge)式不一緻的原(yuán)🔞因，CAN FD節點可以正(zhèng)💔常收💰發傳統CAN節(jie)點報文，但是傳(chuan)統CAN節點💜不能正(zheng)常收發CAN FD節點的(de)報文。
總結
CAN FD協議(yi)是CAN-BUS協議的最新(xīn)升級，将CAN的每幀(zhen)8字節數據提高(gao)到64字節，波特率(lǜ)從最高的1Mbps提高(gao)到8-15Mbps，使得通訊效(xiao)率提高8倍㊙️以上(shang)㊙️，大大提升❌了車(chē)輛的通訊效率(lü)。此項技術一直(zhi)被🏃♂️歐美企業壟(lǒng)斷，直至2016年，中國(guó)CAN-BUS領導者—廣州緻(zhì)遠電子股份有(you)限公司，基于擁(yong)有完全知識産(chan)權的💞CAN FD IP核代碼，研(yan)制🏃🏻出中國第一(yi)款CAN FD接口卡，使💚中(zhong)國的總線🔞技術(shu)水平與世界最(zuì)高水平同☎️步。
