CAN与CAN-FD主要区别概述

1、概述
can-fd:可以理解成can协议的升级版,只升级了协议,物理层未改变。
can与can-fd主要区别:传输速率不同、数据长度不同、帧格式不同、id长度不同。
2、传输速率不同
can:最大传输速率1mbps。
can-fd:速率可变,仲裁比特率最高1mbps(与can相同),数据比特率最高8mbps,can-fd的传输格式如下图所示。
3、数据长度不同
can:一帧数据最长8字节
can-fd:一帧数据最长64字节。
4、帧格式不同
can-fd新增了fdf、brs、esi位。
fdf:表示can报文还是can-fd报文。
brs:表示位速率转换,该位隐性时,速率可变(即bsr到crc使用转换速率传输),该位为显性时,以正常的can-fd总线速率传输(恒定速率)。
can fd采用了两种位速率:从控制场中的brs位到ack场之前(含crc分界符)为可变速率,其余部分为原can总线用的速率,即仲裁段和数据控制段使用标准的通信波特率,而数据传输段时就会切换到更高的通信波特率,数据传输速率可大于。
两种速率各有一套位时间定义寄存器,它们除了采用不同的位时间单位tq外,位时间各段的分配比例也可不同。 esi:表示发送节点状态。
5、id长度不同
can标准帧id长度最长11bit。 can-fd标准帧id长度可扩展到12bit。
6、crc-stuff count
can fd还在安全性上有了提高。为了避免位填充对crc的影响,can fd在crc场中增加了stuff count记录填充位的个数对应8的模,并用grey code表示(图48),还增加了奇偶校验位。
fsb(fixed stuff-bit)固定为前一位的补码。
stuff count由以下两个元素组成: 格雷码计算:crc区域之前的填充位数除以8,得到的余数(stuff bit count modulo 8)进行格雷码计算得到的值(bit0-2) 奇偶校验:通过格雷码计算后的值的奇偶校验(偶校验)
7、crc
随着数据场的扩大,为了保证信息发送的质量,can fd的crc计算不仅要包括数据段的位,还包括来自sof的stuff count和填充位。通过比较crc的计算结果,可以判断接收节点是否能够正常接收。
在can中,crc的位数是15位,而在can fd中,crc场扩展到了21位,详见以下: ø 当传输数据为16字节或更少时:crc 17位 ø 当传输数据超过16个字节时:crc 21位
8、位填充法
与can一样,填充位插入到sof和数据场的末尾之间。插入的填充位数值是经过格雷码计算转换后的值,并且用奇偶校验位保护(stuff count)。
在crc校验场中,填充位被放置在固定的位位置,这称为固定填充位(fixed stuff bit fsb)。固定填充位的值是上一位的反码。
ø crc校验场的第一位 ø 每间隔4位添加一个固定填充位
9、波形实例
本实例使用 kingst la5016 usb 逻辑分析仪检测can fd数据通讯。la5016的can fd解析模块,不仅可以解析can fd协议,同时也兼容can协议解析,以下几图是一个完整的数据包分析截图。
从图中可以看到,can fd协议可以区分can fd及can协议,can fd协议将协议数据分析为 id(协议id号), externid(扩展id), dlc(数据长度),data(传输数据), stuffcount,crc, ack/nak 。
协议解析参数设置:
上图数据包的id号为0x010, rtr:false(数据帧), dlc:0x8(8个数据),data:0x00~0x07,crc为0x0c5e7(17位), ack:应答。 圆形白点:逻辑数据。 方形白点:填充位。


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