CANFD基础知识简介

简介：
CANFD（Controller Area Network with Flexible Data Rate）是一种在汽车电子和工业控制领域广泛应用的通信技术，它在传统CAN的基础上增加了可变数据速率功能，显著提高了传输效率和灵活性。本篇简介将概要介绍CANFD的基本概念、架构及应用优势。 CAN FD（带有灵活数据速率的控制器局域网）是传统CAN协议的一种扩展版本，旨在为现代汽车电子系统提供更高的数据传输效率。相较于经典CAN，CAN FD在数据帧部分使用了可变的数据传输速率，从而显著提高了数据吞吐量。 CAN FD的主要结构和组成包括以下几个方面： 1. 数据帧格式：CAN FD的数据帧分为两种类型——CAN FD8（8字节）和 CAN FD64（64字节）。相比之下，传统CAN仅支持最多8字节的数据字段。 2. 数据传输效率：相对于经典CAN协议，CAN FD的最大数据传输速率显著提高。其吞吐量可以达到传统CAN的六倍以上，在仲裁阶段与数据阶段之间可根据不同网络配置设置1:8到1:1的速度比。 3. 标识符支持：CAN FD既兼容标准标识符（11位）也支持扩展标识符（29位）。同时，它保留了经典CAN的数据帧格式——SOF、仲裁场、控制场、数据场、CRC场和ACK场等部分。 4. 控制字段：在CAN FD中，控制字段包括16或32比特的标识符信息以及一个DLC（数据长度代码）位。该字段定义了数据段中的字节数量范围为0到64字节。 5. 其他特点：CAN FD保持与传统CAN一致的错误处理、过载通知和远程请求协议，确保兼容现有网络。 应用方面，由于其高效的数据传输性能，CAN FD被广泛应用于需要高性能实时通信场景中： 1. 软件下载及校准过程中的高速数据交换； 2. 自动驾驶技术中新功能的支持如环境感知与决策制定等； 3. 功能安全和网络安全的增强。 预计到2022年左右，大多数美国和欧洲汽车制造商将采用CAN FD。部分厂商甚至计划在更早的时间点开始使用该技术。 关于数据帧格式，CAN FD包括五个主要组成部分：起始位（SOF）、仲裁场、控制场、数据段以及结束符（EOF）。与传统CAN一样，它同样包含了循环冗余校验字段和应答字段以确保通信的可靠性。 总的来说，作为一种面向未来的车载网络协议标准，通过提供更高的传输效率和更大的负载能力，并兼容已有的CAN架构，CAN FD正推动着汽车电子技术的发展。随着自动驾驶及车联网技术的进步，其在汽车行业中的重要性将愈发显著。