【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

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