原创 CAN FD 总线技术分析

继上一次简要介绍CAN FD的技术发布，已经有一年的时间了。在这一年的时间中，越来越多工程师关注CAN FD，同时也会向我们反馈CAN FD的产品应用信息。个人觉得对于CAN FD的发布，对于中国的工程师或者是中国对CAN技术的应用将会迎来新的契机。试想，国外累计了20多年的CAN技术呈现出来的新技术-CAN FD，在它诞生没多久就可以见证和陪伴它的“成长”，对于技术工程师来说是多么美妙的事情。

 

二、CAN-FD的数据帧增加至64个字节有效数据

如下图可见，较之CAN基本数据格式，CAN-FD的数据位长度已经突破最大8个字节的数据，达到最高64个字节的有效数据。

 

三、帧结构的变化：

其中CAN FD 数据帧在控制场新添加EDL位、BRS位、ESI位，采用了新的DLC编码方式、新的CRC算法（CRC场可能扩展到17,21,26位）。

EDL位：（Extended Data Length）原CAN数据帧中的保留位r， 该位功能为：

• 隐性： 表示CAN FD 报文 （采用新的DLC编码和CRC算法）
• 显性： 表示CAN报文

BRS位：（ Bit Rate Switch）该位功能为：

• 隐性：表示转换可变速率
• 显性：表示不转换速率

 ESI（Error State Indicator），该位的功能为：

• 隐性：表示发送节点处于被动错误状态（Error Passive）
• 显性：表示发送节点处于主动错误状态（Error Active

 

3.2 新的DLC编码方式

对比ISO 11898-1的编码方式是线性编码方式，CAN-FD新的DLC编码方式是以阶梯式的向上增加，而非逐一向上的非线性编码。

 

 

3.3 更长的数据位

当然少不了数据域高达64个字节的数据长度：

 

3.4 新的CRC算法

 

确定在第一位以及以后每4位添加一个填充位加以分割，这个填充位的值是上一位的反码，作为格式检查，如果填充位不是上一位的反码，就作出错处理。

CAN FD的CRC场扩展到了16位以上，可扩展到17,21位。。由于数据场长度有很大变化区间，所以要根据DLC大小应用不同的CRC生成多项式。

 

综上说了那么多理论上的变化，看起来还是不够具体，那么就来一个CAN标准帧与CAN FD帧的波特对比图：

 

有关CAN FD与CAN 的兼容问题，Holger提到目前有三种方式来应付同一个平台中两者的兼容问题，

1.同一个平台采用CAN FD和CAN两种硬件通道，

2.同一个平台保持CAN处理器不变，改变CAN收发器，

3.在使用CAN FD通信时，让CAN节点进入休眠状态。

当然还有其他方式可以实现，大家也可以讨论，有关CAN-FD的技术问题，您也可以向CiA主席进行提问，相信他也会给您一个权威的回复。如果需要的话

 

 

Holger提到以后CAN的发展，相信CAN FD终将会替代CAN。有关CAN FD的硬件，目前逐步有一些公司推出相应的产品，据我所知德国PEAK已经推出PC CAN FD接口PCAN-USB FD，目前也有很多工程师关注这个产品的应用。下面补个CAN FD发布会天津站的现场图：