隨著汽車電子、工業(yè)自動化的蓬勃發(fā)展，CAN總線上的設(shè)備數(shù)量、數(shù)據(jù)量都大大增加，給CAN總線帶來的極大的挑戰(zhàn)。為滿足更高的帶寬及數(shù)據(jù)吞吐量，CAN FD（CAN with Flexible Data-Rate）誕生了。

CAN FD的由來

CAN總線自19世紀(jì)80年代誕生以來，在汽車、工業(yè)控制等行業(yè)得到了廣泛使用。但隨著汽車電子、工業(yè)自動化的蓬勃發(fā)展，總線上的設(shè)備數(shù)量、數(shù)據(jù)量都大大增加，而傳統(tǒng)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(zhàn)。為滿足更高的帶寬及數(shù)據(jù)吞吐量，CAN FD應(yīng)運而生。

CAN FD的特點

1、更高的傳輸速率

CAN FD的數(shù)據(jù)段可以以更高的速率傳輸，如5Mbit/s。為了保證總線的健壯可靠，仲裁段（ID和ACK）保持不變，采用標(biāo)準(zhǔn)的速率傳輸（最高1Mbit/s）。實測波形對比如圖1、圖2。

圖1 傳統(tǒng)CAN總線波形

圖2 CAN FD總線波形

2、更多的數(shù)據(jù)字節(jié)

傳統(tǒng)的CAN一幀最多只能傳輸8個字節(jié)的數(shù)據(jù)，而CAN FD一幀最多可傳輸64個字節(jié)，可以有效地避免數(shù)據(jù)拆分傳輸?shù)那闆r。實測波形對比如圖3、圖4。

圖3 傳統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)段

圖4 CAN FD數(shù)據(jù)段

如何將CAN升級至CAN FD

1、需要使用支持CAN FD協(xié)議的MCU或控制器

CAN FD作為CAN2.0的升級，可以向下兼容CAN2.0標(biāo)準(zhǔn)，即CAN FD節(jié)點可以接收傳統(tǒng)CAN節(jié)點的數(shù)據(jù)，但傳統(tǒng)CAN節(jié)點則無法正確接收CAN FD報文。因此，既含有CAN FD節(jié)點，又含有傳統(tǒng)CAN節(jié)點的總線上，只能使用傳統(tǒng)格式的CAN報文。

2、需要支持更高的傳輸速率的收發(fā)器

傳輸速率的提高對CAN收發(fā)器也提出了更高的要求，若設(shè)計的CAN FD節(jié)點的最高速率是5Mbit/s，則收發(fā)器的傳輸速率也必須達(dá)到此數(shù)值。

CAN FD的隔離

CAN FD與傳統(tǒng)的CAN在實際的應(yīng)用中并沒有太大的差異，線纜的選型、拓?fù)涞倪x擇、總線的布設(shè)等均大同小異。在一些干擾較嚴(yán)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(huán)路，從而大大提高通信的可靠性。

ZLG致遠(yuǎn)電子最新推出的CAN FD隔離CAN收發(fā)器CTM5MFD、CTM3MFD，體積小巧，可支持最高5Mbit/s的傳輸速率，是CAN FD隔離應(yīng)用的理想解決方案。