巨川電氣CAN FD協(xié)議介紹    來源：http://www.zntknyzt.cn/

在汽車領(lǐng)域，隨著人們對數(shù)據(jù)傳輸帶寬要求的增加，傳統(tǒng)的CAN總線由于帶寬的限制難以滿足這種增加的需求。此外為了縮小CAN網(wǎng)絡(luò)（max. 1MBit/s）與FlexRay(max.10MBit/s)網(wǎng)絡(luò)的帶寬差距，BOSCH公司推出了CAN FD 。
       CAN FD（CAN with Flexible Data rate）繼承了CAN總線的主要特性。CAN總線采用雙線串行通訊協(xié)議，基于非破壞性仲裁技術(shù)，分布式實時控制，可靠的錯誤處理和檢測機(jī)制使CAN總線有很高的安全性，但CAN總線帶寬和數(shù)據(jù)場長度卻受到制約。CAN FD總線彌補(bǔ)了CAN總線帶寬和數(shù)據(jù)場長度的制約，CAN FD總線與CAN總線的區(qū)別主要在以下兩個方面：
?  可變速率
       CAN FD采用了兩種位速率：從控制場中的BRS位到ACK場之前（含CRC分界符）為可變速率，其余部分為原CAN總線用的速率。兩種速率各有一套位時間定義寄存器，它們除了采用不同的位時間單位TQ外，位時間各段的分配比例也可不同。
?  新的數(shù)據(jù)場長度
       CAN FD對數(shù)據(jù)場的長度作了很大的擴(kuò)充，DLC最大支持64個字節(jié)，在DLC小于等于8時與原CAN總線是一樣的，大于8時有一個非線性的增長，所以最大的數(shù)據(jù)場長度可達(dá)64字節(jié)。

CAN FD介紹
1.CAN FD 數(shù)據(jù)幀幀格式
       CAN FD 數(shù)據(jù)幀在控制場新添加EDL位、BRS位、ESI位，采用了新的DLC編碼方式、新的CRC算法（CRC場擴(kuò)展到21位）。CAN FD數(shù)據(jù)幀格式如下圖：

2. 新添加位介紹
       EDL位：（Extended Data Length）原CAN數(shù)據(jù)幀中的保留位r， 該位功能為：
?  隱性： 表示CAN FD 報文 （采用新的DLC編碼和CRC算法）
?  顯性： 表示CAN報文
       BRS位：（ Bit Rate Switch）該位功能為：
?  隱性：表示轉(zhuǎn)換可變速率
?  顯性：表示不轉(zhuǎn)換速率
       ESI（Error State Indicator），該位的功能為：
?  隱性：表示發(fā)送節(jié)點處于被動錯誤狀態(tài)（Error Passive）
?  顯性：表示發(fā)送節(jié)點處于主動錯誤狀態(tài)（Error Active）
       EDL位可以表示CAN報文還是CAN FD報文；BRS表示位速率轉(zhuǎn)換，該位為隱性位時，從BRS位到CRC界定符使用轉(zhuǎn)換速率傳輸，其他位場使用標(biāo)準(zhǔn)位速率，該位為顯性時，以正常的CANFD總線速率傳輸；通過添加ESI位，可以很方便的知道當(dāng)前發(fā)送節(jié)點所處的狀態(tài)。
3.新的CRC算法
       CAN總線由于位填充規(guī)則對CRC的干擾，造成錯幀漏檢率未達(dá)到設(shè)計意圖。CAN FD對CRC算法作了改變，即CRC以含填充位的位流進(jìn)行計算。在校驗和部分為避免再有連續(xù)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(kuò)展到了21位。由于數(shù)據(jù)場長度有很大變化區(qū)間，所以要根據(jù)DLC大小應(yīng)用不同的CRC生成多項式，CRC_17，適合于幀長小于210位的幀，CRC_21，適適合于幀長小于1023位的幀。
4.新的DLC編碼
       CANFD 數(shù)據(jù)幀采用了新的新的DLC編碼方式，在數(shù)據(jù)場長度在0-8個字節(jié)時，采用線性規(guī)則，數(shù)據(jù)場長度為12-64個字節(jié)時，使用非線性編碼。如下圖：

Vector解決方案
       CAN FD白皮書在論及與原CAN總線的兼容性時指出：CAN總線系統(tǒng)可以逐步過渡到CAN FD系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點要進(jìn)行CAN FD通信都得有CAN FD協(xié)議控制器，但是CAN FD協(xié)議控制器也能參加標(biāo)準(zhǔn)CAN總線的通信。
?  支持CAN FD總線的軟件：CANoe/CANalyzer 8.0 SP3
?  支持CAN FD總線的硬件：VN1630/VN1640
?  支持CAN FD總線的收發(fā)器：1051cap piggy
（目前，CANoe8.0SP3只基本支持CAN FD總線，只支持最大8個字節(jié)的CAN FD報文）

VN1630/VN1640介紹
1.應(yīng)用領(lǐng)域
       VN1600支持CANoe、CANalyzer、CANape、Indigo、vFlash等系列Vector軟件，及客戶自定義軟件；可在實驗室、臺架、維修站、實車上應(yīng)用。在仿真、診斷、標(biāo)定、flash編程均可應(yīng)用。支持多個應(yīng)用程序同時應(yīng)用于同一硬件設(shè)備及同一通道。
2.功能概括
?  應(yīng)用在CAN/LIN/K線/J1708及IO上的靈活網(wǎng)絡(luò)接口卡
?  使用Vector傳統(tǒng)的CAN/LIN/J1708網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器
?  USB供電，最大可同時提供4路總線通信功能
?  CANoe、CANape、CANalyzer及用戶應(yīng)用軟件的首選硬件接口卡，支持多個應(yīng)用程序
?  增加的LIN功能：支持LIN協(xié)議的一致性檢測（VN1630/VN1640）
?  不同通道之間同步的最短延時
?  最快的硬件加速
?  工作溫度：-40—+70℃