Posted on

Какво е CAN-FD

CAN-FD (Controller Area Network Flexible Data-Rate) е протокол за предаване на данни, използван за излъчване на данни от сензори плюс контролна информация по двупроводни връзки между различни части на електронното оборудване и контролната система.

Този протокол се използва в съвременни превозни средства с висока производителност.

История

CAN-FD е разширение/подобрение на оригиналния протокол на CAN (Controller Area Network) шината, който е определен в стандарта ISO 11898-1. CAN-FD е второ поколение CAN протокола, разработен от Bosch. Основната идея за овърклокване на част от рамката/съобщенията и увеличаване на полезния товар датира чак от 1999 г. Разработен е през 2011 г. и е пуснат през 2012 г. от Bosch.

CAN-FD е разработен, за да отговори на необходимостта от увеличаване на скоростта на трансфер на данни до 5 пъти по-бързо и с по-големи размери на рамка/съобщение за използване в съвременните автомобилни електронни контролни блокове.

Както и класическия CAN, протоколът CAN-FD е проектиран да предава и получава надеждно данни от сензори, команди за управление и да открива грешки в данните между електронни сензорни устройства, контролери и микроконтролери. Въпреки че CAN-FD е проектиран основно за използване в ECU на превозни средства с висока производителност, широкото разпространение на класическия CAN в различните индустрии ще доведе до включването на този подобрен протокол за комуникация на данни и в различни други приложения, като например в електронни системи, използвани в роботиката, отбраната, индустриалната автоматизация, подводни превозни средства, медицинско оборудване, авионика, сензори и др.

Разлики между CAN-FD и “класически” CAN

Основната разлика между “класическата” CAN (Controller Area Network) шина и CAN-FD е гъвкавите данни FD (Flexible Data-Rate). Използвайки CAN-FD, електронните контролни модули (ECU) са активирани да превключват динамично между различни скорости на данни/информация и по-дълги или по-кратки съобщения. По-високата скорост на данните и повече подобрения в капацитета на данните водят до няколко оперативни предимства на системата в сравнение с “класическия” CAN. Командите, издадени от изпълняващия софтуер на ECU, достигат до изходния контролер много по-бързо. CAN-FD обикновено се използва във високопроизводителни ECU на модерни превозни средства. Едно модерно превозно средство може да има повече от 70 ECU, които използват CAN-FD за обмен на информация през CAN шината, когато двигателят работи или когато превозното средство се движи.

И малко техническа информация за накрая

В CAN шината рамката е основната единица за съобщения. За “класическата” CAN шина рамката се състои от 11-битов идентификатор заедно с 8-байтов полезен товар на съобщението. За CAN-FD рамката е етикетирана с 29-битов идентификатор и носи 64-байтово съобщение. Кадрите с 11-битови идентификатори се наричат ​​FD Base Frame Format (FDBF), а кадрите с 29-битови идентификатори се наричат ​​FD Extended Frame Format (FEFF). Докато в CAN-FD са възможни скорости на данни от полезен товар от 5-8 Mbit/s, общите скорости на трансфер на данни зависят от общата дължина на шинната мрежа и приемо-предавателите, използвани за генериране и откриване на шинни сигнали. Освен това скоростите на арбитражни данни са ограничени до 1 Mbit/s, за да се поддържа съвместимост с “класическите” CAN устройства. Спецификацията на протокола CAN-FD осигурява подобрено откриване на грешки в получените CAN съобщения и подобрена гъвкавост на скоростите на трансфер на данни, за да се отчетат разликите в скоростите на запитване на сензора. CAN шината се състои физически от споделена двойка проводници, към които са свързани електронни сензори, контролери и ECU и се използва за обмен на информация между единици, работещи периодично или при поискване. Общият брой свързани устройства, дължината на проводниците на CAN шината и допълнителните електромагнитни фактори определят възможно най-бързата скорост на трансфер на данни за дадена CAN шина. Всички версии на CAN протокола са проектирани със стабилно разрешаване на сблъсъци, което зависи от времето за разпространение на сигнала, топологията на мрежата и броя на устройствата в шината. За да се сведе до минимум сблъсъкът на съобщенията и да се намали скъпата корекция на грешки, много конфигурации на CAN шината могат да ограничат скоростта на трансфер на данни доста под теоретичната максимална скорост на шината.

CAN-FD работи едновременно на две скорости в “класическата” версия, например хедърът на рамката е 500 kbit/s, а полето за данни може да достигне стойност до 12 Mbit/s.

CAN-FD може да предава до 64 байта данни в един пакет (“класически” CAN – максимум 8 байта).

CAN-FD контролерът може да получава CAN пакети, но CAN контролерът не може да получава CAN-FD пакети.

Модели поддържащи CAN-FD

Thinkcar Thinkdiag 2