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CAN-FD优势在哪里

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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2014-4-14 07:58:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
    自从BOSCH 2011年发布有关CAN-FD(Flexible Data-Rate)白皮书以来,有关CAN-FD技术的研究和讨论就持续不断。到底CAN-FD与我们目前通常所用的CAN标准有什么不同?以后在OEM厂家会不会大面积推广呢?带着这些疑问,研究下CAN-FD能够为我们真的能带来些什么?

    首先,我们需要WaveBPS软件,用它来产生CAN以及CAN-FD的模拟波形。该软件的免费试用版本可从我们的网站下载:www.intrepidcs.com.cn/download/WaveBPS_Install_V1.2_CANFD.zip 打开后软件界面如下:

    使用WaveBPS,我们先产生一个标准的CAN帧波形:arbID:0X7E0 DLC:8 BitRate:500k DataType:0xCC
    数据帧的传输时间为224.181us CRC:0X71D6 共15bit长度

    使用WaveBPS,再产生一个CAN FD帧波形:arbID:0X7E0 DLC:8 BitRate:500k BRS:5000 Khz DataType:0xCC
    可以发现,数据帧的传输时间缩短为80.280us CRC:0X30B0 共17bit长度
    CAN FD数据帧中,数据长度最多可以是64个字节。我们再产生一个这样的数据帧:arbID:0X7E0 DLC:64 BitRate:500k BRS:5000 Khz DataType:0xCC
    数据帧的传输时间缩短为171.056us CRC:0X4A245 共21bit长度
    通过比较这几个帧的数据参数,我们可以计算出:
    传输同样的数据,CAN的传输时间是CAN FD传输时间的 224.181/80.280=2.792
    如果传输64个字节长度的数据,假设标准CAN是一条接一条传输8个数据帧,而CAN FD只需传输1个数据帧,它们的传输时间 224.181*8/171.056 = 104.96
    可见,CAN FD的传输速度会随着数据长度的增加而逐渐递增。即是传输8个字节的数据帧,其数据传输效率效率也提高到差不多3倍。

    CAN FD采用的是一种可变速率数据传输机制,在DLC数据段之前,采用和标准CAN数据帧一样的数据速率,也就是常见的500k,125k等。从DLC开始到数据段,则采用BRS设定的高速速率,最高可达5000k,从而使整个报文帧的传输速率大大提高。

    另外一个注意点是CAN FD中CRC的长度,随着数据长度的增加,CRC的增加并不是很多。通过多次试验可以发现,当数据长度达到20字节时候,其CRC长度达到最大值21bit。也就是说,数据长度的增加给传输CRC带来的额外消耗时间是影响很小的。

    目前很多OEM厂商也都在为CAN FD做前期的研究与探索,如GM已经在车辆网络中开始部署CAN FD的应用领域。但目前OEM也面临着一些问题,主要是一方面对于目前现有标准CAN的兼容性问题,包括上层应用软件以及协议方面的兼容性;另一方面,则是成本方面的考虑,目前CAN FD的芯片仍处于研发阶段,等到大规模量产上市之后,其价格才会有一定的优势。
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