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深度解析CAN-FD与CAN协议的不同

随着当今工业的发展,尤其是在CAN总线运用较多的汽车领域,总线通讯的数据量越来越大,例如电动汽车上,汽车内部出现更多的辅助系统和人机…

跟着当今工业的开展,尤其是在CAN总线运用较多的轿车范畴,总线通讯的数据量越来越大,例如电动轿车上,轿车内部呈现更多的辅佐体系和人机交互体系,这就使得传统的CAN总线在传输速率和带宽方面越来越无能为力。因而CAN-FD孕育而生。

依据CAN规范ISO11898-2所界说的规范帧结构,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抵达70%左右,不过假如报文数据少于8个字节的情况下总线负载可能会更小。咱们或许会提出疑问,为什么不能够把CAN规范的通讯波特率改高一点呢?其实是有一个很重要的要素,CAN选用裁定机制来断定不同节点CAN报文传输的优先级,在裁定期同一总线上的一切节点必须在一个位的时刻内抵达。另一方面电信号有一个有限的传播速度。从很多经历中得出CAN总线以1Mbit/s运转的最长间隔为40米。通讯波特率越高,通讯间隔则越短。

CAN-FD与CAN首要差异

CAN-FD和CAN首要的差异有两点:

1、可变速率

CAN-FD选用了两种位速率:从操控场中的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刻界说寄存器,它们除了选用不同的位时刻单位TQ外,位时刻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大,DLC最大支撑64个字节,在DLC小于等于8时与原CAN总线是相同的,大于8时有一个非线性的增加,所以最大的数据场长度可达64字节。

CAN-FD简介

1、CAN-FD 数据帧帧格局

CAN-FD 数据帧在操控场新增加EDL位、BRS位、ESI位,选用了新的DLC编码方法、新的CRC算法(CRC场扩展到21位)。CAN-FD数据帧格局如图 3所示。

2、新增加位介绍

EDL位:(Extended Data Length)原CAN数据帧中的保存位r, 该位功用为:

隐性:表明CAN-FD 报文 (选用新的DLC编码和CRC算法)

显性:表明CAN报文

BRS位:( Bit Rate Switch)该位功用为:

隐性:表明转化可变速率

显性:表明不转化速率

ESI(Error State Indicator),该位的功用为:

隐性:表明发送节点处于被迫过错状况(Error Passive)

显性:表明发送节点处于自动过错状况(Error Active)

EDL位能够表明CAN报文仍是CAN-FD报文;BRS表明位速率转化,该位为隐性位时,从BRS位到CRC界定符运用转化速率传输,其他位场运用规范位速率,该位为显性时,以正常的CAN-FD总线速率传输;经过增加ESI位,能够很便利的知道当时发送节点所在的状况。

3、新的CRC算法

CAN总线因为位填充规矩对CRC的搅扰,形成错帧漏检率未抵达规划目的。CAN-FD对CRC算法作了改动,即CRC以含填充位的位流进行核算。在校验和部分为防止再有接连位超越6个,就确定在第一位以及今后每4位增加一个填充位加以切割,这个填充位的值是上一位的反码,作为格局查看,假如填充位不是上一位的反码,就作犯错处理。CAN-FD的CRC场扩展到了21位。因为数据场长度有很大改变区间,所以要依据DLC巨细运用不同的CRC生成多项式,CRC_17,适合于帧长小于210位的帧,CRC_21,适适合于帧长小于1023位的帧。

4、新的DLC编码

CAN-FD 数据帧选用了新的新的DLC编码方法,在数据场长度在0-8个字节时,选用线性规矩,数据场长度为12-64个字节时,运用非线性编码。如图 5所示。

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