【汽车总线技术】CAN FD与CAN 络共存的解决方案

1.CAN FD发展的背景介绍

随着总线技术在汽车电子领域越来越广泛和深入的应用,特别是自动驾驶技术的迅速发展,汽车电子对总线宽度和数据传输速率的要求也越来也高,传统CAN(1MBit/s,8Bytes?Payload)已难以满足日益增加的需求。

因此在2012年,Bosch发布了新的CAN FD标准 (CAN with Flexible Data Rate) ,CAN FD继承了CAN的绝大多数特性,如同样的物理层,双线串行通信协议,基于非破坏性仲裁技术,分布式实时控制,可靠的错误处理和检测机制等;同时CAN FD弥补了CAN在总线带宽和数据长度方面的不足。

2015年6月30日,国际标准化组织(ISO)已经正式认可CAN?FD,并无反对票通过ISO?11898-1作为国际标准草案。

2.CAN FD简介

2.1CAN FD的 文结构

CAN FD在控制场中新引入了三个位:

  • BRS位(Bit Rate Switch):该位功能为:

    隐性:表示转换可变速率
    显性:表示不转换速率

  • ESI位(Error State Indicator):该位的功能为:

    隐性:表示发送节点处于被动错误状态(Error Passive)
    显性:表示发送节点处于主动错误状态(Error Active)

2.2CAN FD提高通信速率的方法

CAN FD提高通信速率主要是两种方法:一是提高波特率;二是提高有效载荷。

4.4 解决测试平台共用的问题

CAN FD节点在进行环境测试、疲劳测试、寿命测试等的情况下,只需要测试设备本身的性能,而与通讯速率/字节数无关,因此,这几类测试可以沿用传统CAN设备的测试平台。

而CAN FD通讯性能的测试、兼容性测试等涉及到通讯机制本身,因此这类测试需要用新的CAN FD测试工具。

一个完整的测试需要同时满足以上所有测试条件。因此存在两种测试平台的交互。

解决方法也是采用Router FD可以将同一个待测的CAN FD设备连入不同的测试平台中,最终完成各项测试任务。

4.5 如何测试CAN FD产品/h4>

关于CAN FD节点的测试,应该主要包括如下测试:

  1. CAN FD 文测试(收发机制),这个可以使用一些工具供应商提供的CAN FD总线测试工具,如德国PEAK公司的PCAN-USB
    FD硬件+PCAN-Explorer6软件或者其它公司的类似产品。
  2. CAN FD互操作性测试,互操作性测试由于涉及到各个厂家产品之间的测试,目前大部分这个测试都是通过CiA实验室来做的。
  3. CAN FD 络模拟故障测试,这个可以使用一些工具供应商提供的CAN FD总线测试工具来测试,如德国PEAK公司的PCAN-Diag FD或者其它公司的类似产品。
  4. OEM要求的其它测试,根据实际要求来选择测试工具,或者委托第三方。

5. CAN FD测试工具简介

【汽车总线技术】CAN FD与CAN 络共存的解决方案

5.1 PCAN-Router FD

PCAN-Router FD是一个两路的可编程的CAN FD的 关,可以完美的解决4.1—4.4的CAN和CAN FD之间的转换问题。

5.2 PCAN-USB FD硬件+PCAN-Explorer6软件

PCAN-USB FD硬件是一路CAN FD转USB接口的CAN FD接口卡,可以将CAN FD和CAN数据通过USB传输到电脑上;结合软件PCAN-Explorer6,可以做CAN FD通信机制方面的测试;PCAN-Explorer6软件也支持DBC文件,后期还将支持XML文件,可以用于分析CAN FD 文所携带的信 ,创建图形面板,生成信 的历史曲线等。

5.3 PCAN-Diag FD

PCAN-Diag FD是一个手持式的CAN/CAN FD诊断仪,具有监控CAN/CAN FD 络通信,测试终端电阻,总线负载,总线电压等功能,也能做为一个小型的示波器使用,特别适用于现场检测和排除总线故障。

5.4 PCAN-Router Pro FD

PCAN-Rouer Pro FD是1个6路的可编程的CAN FD 关,可以解决CAN和CAN FD之间的转换问题,也可以作为CAN/CAN FD记录仪使用。

6. 总结

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