我们知道CANFD比CAN拥有更长的数据长度(最长64字节),更高的波特率(8Mbps甚至更高)。那么波特率更高,数据更长的CANFD,一秒钟最高可以发送多少帧CANFD报文呢?
要想知道问题的答案,那么我们就要知道一帧CANFD报文由多少个位组成,再由具体波特率算出报文时间,最后就可以得出每秒能发送的帧数了。接下来,我们就一步步来算出答案。要想知道CANFD报文由多少个位组成,那么我们就要了解CANFD帧结构,知道每个段占用位数从而得出CANFD报文位数。
帧结构

如上图所示,分别为CANFD标准帧和扩展帧,其组成如下:
1. 帧起始:起始信号,由1个显性位组成。2. 仲裁段:- 标准帧仲裁段由11位ID和r1位(显性)、IDE(显性)组成,总共13位;
- 扩展帧仲裁段由29位ID和SRR(隐性)、IDE(隐性)、r1位(显性)组成,总共32位。
○ SRR:替代CAN标准帧中的RTR位;
○ IDE:扩展帧标志位;
○ r1:保留位,为显性;
3. 控制段:由EDL、r0、BRS、ESI、DLC总共8个位组成。
- EDL:CANFD帧标识,为隐性;
- r0:保留位,为显性;
- BRS:位速率切换,该位显性则仍采用仲裁域波特率;该位为隐性,则该位发送到采样点后,采用数据域波特率;
- ESI:错误状态指示位,指示发送节点为主动错误状态(显性),还是被动错误状态(隐性);
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DLC:数据段长度指示,4个位组成。

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采用CRC17时,FSB为6个位;
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采用CRC21时,FSB为7个位;
8. CRC:
- 报文长度小于16时,采用CRC17,17位组成;
- 报文长度大于16时,采用CRC21,21位组成。
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ACK:接收节点应答位,接收节点应应答显性位;
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ACK界定符,固定为隐性;
11. 帧结束:固定为7个隐性位。
12. 帧间隔:每次发送一帧报文后,需留3位时间作为帧间隔。
一帧CANFD报文位数
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标准帧,数据0字节:
帧起始(1位)+ 仲裁段(13位)+ 控制段(8位)+ 数据段(0位)+ CRC段(28位)+ ACK段(2位)+ 帧结束(7位)= 59位
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标准帧,数据64字节:
帧起始(1位)+ 仲裁段(13位)+ 控制段(8位)+ 数据段(512位)+ CRC段(33位)+ ACK段(2位)+ 帧结束(7位)= 576位
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扩展帧,数据0字节:
帧起始(1位)+ 仲裁段(32位)+ 控制段(8位)+ 数据段(0位)+ CRC段(28位)+ ACK段(2位)+ 帧结束(7位)= 78位
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扩展帧,数据64字节:
帧起始(1位)+ 仲裁段(13位)+ 控制段(8位)+ 数据段(512位)+ CRC段(33位)+ ACK段(2位)+ 帧结束(7位)= 590位
仲裁域和数据域所占报文位数
由于CANFD采用了双波特率形式:标准波特率(也称仲裁域波特率)和数据域波特率,所以帧结构中不同段采用的波特率也不同。
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仲裁域波特率所占位数:
帧起始(1位)+ 仲裁段(13位)+ 控制段的EDL、r0、BRS(3位)+ ACK段(2位)+ 帧结束(7位)
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数据域波特率所占位数:
控制段的ESI、DLC(5位)+ 数据段(0~512位)+ CRC段(28/33位)
主要说明的是,BRS位和CRC界定符位均同时使用了两个波特率:
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BRS位:由**仲裁域波特率 * 仲裁域采样点 + 数据域波特率 * (1 - 仲裁域采样点)**组成;
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CRC界定符:由**数据域波特率 * 数据域采样点 + 仲裁域波特率 * (1 - 数据域采样点)**组成;
位填充
不同类型报文所占位数

CANFD报文时间计算
下面我们给出一些常用波特率下,不同类型报文每秒最多可以发送的CANFD报文帧数(下表中报文BRS位为1,ESI位为0),供大家参考。
500K/2M波特率

1M/8M波特率

高性能CANFD接口卡