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一分鐘瞭解CAN FD
日期:2018-06-19


隨著汽車電子、工業自動化的蓬勃發展,CAN匯流排上的設備數量、資料量都大大增加,給CAN匯流排帶來的極大的挑戰。為滿足更高的頻寬及資料輸送量,CAN FD(CAN with Flexible Data-Rate)誕生了。
 

 

CAN FD的由來

 
CAN匯流排自19世紀80年代誕生以來,在汽車、工業控制等行業得到了廣泛使用。但隨著汽車電子、工業自動化的蓬勃發展,匯流排上的設備數量、資料量都大大增加,而傳統的CAN只能支持最高1Mbit/s傳輸速率,這就給CAN通信帶來的極大的挑戰。為滿足更高的頻寬及資料輸送量,CAN FD應運而生。
 

 

CAN FD的特點

 
 

1、更高的傳輸速率

 
CAN FD的資料段可以以更高的速率傳輸,如5Mbit/s。為了保證匯流排的健壯可靠,仲裁段(ID和ACK)保持不變,採用標準的速率傳輸(最高1Mbit/s)。實測波形對比如圖1、圖2。
 
圖1 傳統CAN匯流排波形
 

圖2 CAN FD匯流排波形
 
 

2、更多的資料位元組

 
傳統的CAN一幀最多只能傳輸8個位元組的資料,而CAN FD一幀最多可傳輸64個位元組,可以有效地避免資料拆分傳輸的情況。實測波形對比如圖3、圖4。
 
圖3 傳統CAN資料段
 
圖4 CAN FD資料段
 

 

如何將CAN升級至CAN FD


 

1、需要使用支援CAN FD協定的MCU或控制器

 
CAN FD作為CAN2.0的升級,可以向下相容CAN2.0標準,即CAN FD節點可以接收傳統CAN節點的資料,但傳統CAN節點則無法正確接收CAN FD報文。因此,既含有CAN FD節點,又含有傳統CAN節點的匯流排上,只能使用傳統格式的CAN報文。
 

2、需要支援更高的傳輸速率的收發器

 
傳輸速率的提高對CAN收發器也提出了更高的要求,若設計的CAN FD節點的最高速率是5Mbit/s,則收發器的傳輸速率也必須達到此數值。
 
 

CAN FD的隔離

 
CAN FD與傳統的CAN在實際的應用中並沒有太大的差異,線纜的選型、拓撲的選擇、匯流排的佈設等均大同小異。在一些干擾較嚴重的場合,隔離依然必不可少。隔離可以避免潛在的高壓危險、消除地電勢差及地環路,從而大大提高通信的可靠性。
 
ZLG致遠電子最新推出的CAN FD隔離CAN收發器CTM5MFD、CTM3MFD,體積小巧,可支援最高5Mbit/s的傳輸速率,是CAN FD隔離應用的理想解決方案。 
 
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