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[導(dǎo)讀]關(guān)注、星標(biāo)公眾號(hào),直達(dá)精彩內(nèi)容文章來源:安富萊電子|armfly_comCANFD(CANwithflexibledata-rate)是CAN2.0協(xié)議的擴(kuò)展,CAN-FD由博世開發(fā),并由ISO11898-1:2015標(biāo)準(zhǔn)化。一、CANFD協(xié)議介紹1、CAN-FD特性(1)兼容經(jīng)...

關(guān)注、星標(biāo)公眾號(hào),直達(dá)精彩內(nèi)容




文章來源:安富萊電子 | armfly_com





CAN FD(CAN with flexible data-rate)是CAN2.0協(xié)議的擴(kuò)展,CAN-FD由博世開發(fā),并由 ISO 11898-1:2015標(biāo)準(zhǔn)化。

一、CAN FD協(xié)議介紹

1、CAN-FD特性

(1)兼容經(jīng)典CAN,可以遵循ISO 11898-1做數(shù)據(jù)收發(fā)。
(2)提升錯(cuò)誤檢測(cè),支持高達(dá)CRC 21位的校驗(yàn)和。
(3)消息優(yōu)先級(jí)。
(4)保證延遲時(shí)間。
(5)配置靈活性。
(6)具有時(shí)間同步的組播接收。
(7)系統(tǒng)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)一致性,每條消息最多64個(gè)字節(jié)。
(8)多主機(jī)。
(9)錯(cuò)誤檢測(cè)和信號(hào)。
(10)區(qū)分節(jié)點(diǎn)的臨時(shí)錯(cuò)誤和永久性故障以及自動(dòng)關(guān)閉缺陷節(jié)點(diǎn)。

2、CAN-FD格式:

第一個(gè)仲裁階段(The first arbitration phase)是一條消息,其中包含:
(1)幀開始(SOF)。
(2)ID號(hào)和其他位,指示消息的目的(提供或請(qǐng)求數(shù)據(jù)),以及速度和格式配置(CAN或CAN-FD)。

數(shù)據(jù)傳輸階段(The data transmission phase)包括:
(1)數(shù)據(jù)長度代碼(DLC),指示消息包含多少數(shù)據(jù)字節(jié)。
(2)用戶希望發(fā)送的數(shù)據(jù)。
(3)檢查循環(huán)冗余序列(CRC)。
(4)顯性位。

第二個(gè)仲裁階段(The second arbitration phase)包含:
(1)總線上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的確認(rèn)(ACK)的接收器(如果至少有一個(gè)接收器成功收到消息)
(2)幀尾(EOF),在IFS期間不傳輸任何消息:目標(biāo)是將當(dāng)前幀與下一幀分開。

注意:對(duì)于29bit標(biāo)識(shí)符幀,當(dāng)添加18bit標(biāo)識(shí)到第1個(gè)仲裁階段的IDE bit之后與標(biāo)準(zhǔn)CAN FD是類似的。

二、CAN-FD相比CAN2.0的提升

CAN-FD的開發(fā)可以滿足需要更高帶寬的通信網(wǎng)絡(luò)需求。每幀最多具有64個(gè)字節(jié)的CAN-FD以及將比特率提高到最大的可能性,使數(shù)據(jù)階段要快8倍,在第二個(gè)仲裁階段要恢復(fù)到正常的比特率。通過以下方式確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾裕?/span>

(1)17級(jí)多項(xiàng)式對(duì)最大16字節(jié)的有效載荷進(jìn)行CRC。
(2)21級(jí)多項(xiàng)式對(duì)16到64字節(jié)之間的有效載荷進(jìn)行校驗(yàn)。

標(biāo)準(zhǔn)幀和CAN FD的區(qū)別:


標(biāo)識(shí)符后,CAN 2.0和CAN-FD具有不同的作用:
(1)CAN 2.0發(fā)送RTR位以精確確定幀類型:數(shù)據(jù)幀(RTR為主要)或遠(yuǎn)程幀(RTR)是隱性的)。
(2)由于CAN-FD僅支持?jǐn)?shù)據(jù)幀,因此始終發(fā)送占優(yōu)勢(shì)的RRS(保留)。

IDE位保持在相同位置,并以相同的動(dòng)作來區(qū)分基本格式(11位標(biāo)識(shí)符)。請(qǐng)注意,在擴(kuò)展格式的情況下,IDE位以顯性或隱性方式傳輸(29位標(biāo)識(shí)符)。

與CAN 2.0相比,在CAN-FD幀中,在控制字段中添加了三個(gè)新位:
(1)擴(kuò)展數(shù)據(jù)長度(EDL)位:隱性表示幀為CAN-FD,否則該位為顯性(稱為R0)在CAN 2.0幀中。
(2)比特率切換(BRS):指示是否啟用兩個(gè)比特率(例如,當(dāng)數(shù)據(jù)階段位以不同的比特率傳輸?shù)街俨秒A段)。
(3)錯(cuò)誤狀態(tài)指示器(ESI):指示節(jié)點(diǎn)處于錯(cuò)誤活動(dòng)模式還是錯(cuò)誤被動(dòng)模式。

控制字段的最后一部分是數(shù)據(jù)長度代碼(DLC),它具有相同的位置和相同的長度(4位),用于CAN 2.0和CAN-FD。DLC功能在CAN-FD和CAN 2.0中相同,但CAN-FD有很小變化(下表中的詳細(xì)信息)。CAN-FD擴(kuò)展幀允許單個(gè)消息中發(fā)送64個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié),而CAN 2.0有效負(fù)載數(shù)據(jù)最多可以發(fā)送8個(gè)字節(jié)。


通過增加有效載荷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段來改善網(wǎng)絡(luò)帶寬,因?yàn)樾枰俚陌幚?。同時(shí),通過為CRC添加更多位來增強(qiáng)消息完整性:
(1)如果有效載荷數(shù)據(jù)最多為16個(gè)字節(jié),則CRC以17位編碼。
(2)如果有效載荷數(shù)據(jù)大于20(16)個(gè)字節(jié),則CRC以21位編碼。

另外,為了確保CAN-FD幀的魯棒性,填充位機(jī)制支持CRC字段。下表總結(jié)了CAN-FD和CAN 2.0之間的主要區(qū)別。提供的主要功能與CAN 2.0相比,CAN
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