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總結(jié)了一份基于STM32H7的CAN FD筆記

時(shí)間：2021-12-07 14:10:44
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[導(dǎo)讀]關(guān)注、星標(biāo)公眾號(hào)，直達(dá)精彩內(nèi)容文章來(lái)源：安富萊電子|armfly_comCANFD（CANwithflexibledata-rate）是CAN2.0協(xié)議的擴(kuò)展，CAN-FD由博世開(kāi)發(fā)，并由ISO11898-1:2015標(biāo)準(zhǔn)化。一、CANFD協(xié)議介紹1、CAN-FD特性（1）兼容經(jīng)...




文章來(lái)源：安富萊電子 | armfly_com





CAN FD（CAN with flexible data-rate）是CAN2.0協(xié)議的擴(kuò)展，CAN-FD由博世開(kāi)發(fā)，并由 ISO 11898-1:2015標(biāo)準(zhǔn)化。

一、CAN FD協(xié)議介紹

1、CAN-FD特性

（1）兼容經(jīng)典CAN，可以遵循ISO 11898-1做數(shù)據(jù)收發(fā)。
（2）提升錯(cuò)誤檢測(cè)，支持高達(dá)CRC 21位的校驗(yàn)和。
（3）消息優(yōu)先級(jí)。
（4）保證延遲時(shí)間。
（5）配置靈活性。
（6）具有時(shí)間同步的組播接收。
（7）系統(tǒng)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)一致性，每條消息最多64個(gè)字節(jié)。
（8）多主機(jī)。
（9）錯(cuò)誤檢測(cè)和信號(hào)。
（10）區(qū)分節(jié)點(diǎn)的臨時(shí)錯(cuò)誤和永久性故障以及自動(dòng)關(guān)閉缺陷節(jié)點(diǎn)。

2、CAN-FD格式：


第一個(gè)仲裁階段（The first arbitration phase）是一條消息，其中包含：
（1）幀開(kāi)始（SOF）。
（2）ID號(hào)和其他位，指示消息的目的（提供或請(qǐng)求數(shù)據(jù)），以及速度和格式配置（CAN或CAN-FD）。

數(shù)據(jù)傳輸階段（The data transmission phase）包括：
（1）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度代碼（DLC），指示消息包含多少數(shù)據(jù)字節(jié)。
（2）用戶希望發(fā)送的數(shù)據(jù)。
（3）檢查循環(huán)冗余序列（CRC）。
（4）顯性位。

第二個(gè)仲裁階段（The second arbitration phase）包含：
（1）總線上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的確認(rèn)（ACK）的接收器（如果至少有一個(gè)接收器成功收到消息）
（2）幀尾（EOF），在IFS期間不傳輸任何消息：目標(biāo)是將當(dāng)前幀與下一幀分開(kāi)。

注意：對(duì)于29bit標(biāo)識(shí)符幀，當(dāng)添加18bit標(biāo)識(shí)到第1個(gè)仲裁階段的IDE bit之后與標(biāo)準(zhǔn)CAN FD是類似的。

二、CAN-FD相比CAN2.0的提升

CAN-FD的開(kāi)發(fā)可以滿足需要更高帶寬的通信網(wǎng)絡(luò)需求。每幀最多具有64個(gè)字節(jié)的CAN-FD以及將比特率提高到最大的可能性，使數(shù)據(jù)階段要快8倍，在第二個(gè)仲裁階段要恢復(fù)到正常的比特率。通過(guò)以下方式確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾裕?/span>

（1）17級(jí)多項(xiàng)式對(duì)最大16字節(jié)的有效載荷進(jìn)行CRC。
（2）21級(jí)多項(xiàng)式對(duì)16到64字節(jié)之間的有效載荷進(jìn)行校驗(yàn)。

標(biāo)準(zhǔn)幀和CAN FD的區(qū)別：



標(biāo)識(shí)符后，CAN 2.0和CAN-FD具有不同的作用：
（1）CAN 2.0發(fā)送RTR位以精確確定幀類型：數(shù)據(jù)幀（RTR為主要）或遠(yuǎn)程幀（RTR）是隱性的）。
（2）由于CAN-FD僅支持?jǐn)?shù)據(jù)幀，因此始終發(fā)送占優(yōu)勢(shì)的RRS（保留）。

IDE位保持在相同位置，并以相同的動(dòng)作來(lái)區(qū)分基本格式（11位標(biāo)識(shí)符）。請(qǐng)注意，在擴(kuò)展格式的情況下，IDE位以顯性或隱性方式傳輸（29位標(biāo)識(shí)符）。

與CAN 2.0相比，在CAN-FD幀中，在控制字段中添加了三個(gè)新位：
（1）擴(kuò)展數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（EDL）位：隱性表示幀為CAN-FD，否則該位為顯性（稱為R0）在CAN 2.0幀中。
（2）比特率切換（BRS）：指示是否啟用兩個(gè)比特率（例如，當(dāng)數(shù)據(jù)階段位以不同的比特率傳輸?shù)街俨秒A段）。
（3）錯(cuò)誤狀態(tài)指示器（ESI）：指示節(jié)點(diǎn)處于錯(cuò)誤活動(dòng)模式還是錯(cuò)誤被動(dòng)模式。

控制字段的最后一部分是數(shù)據(jù)長(zhǎng)度代碼（DLC），它具有相同的位置和相同的長(zhǎng)度（4位），用于CAN 2.0和CAN-FD。DLC功能在CAN-FD和CAN 2.0中相同，但CAN-FD有很小變化（下表中的詳細(xì)信息）。CAN-FD擴(kuò)展幀允許單個(gè)消息中發(fā)送64個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，而CAN 2.0有效負(fù)載數(shù)據(jù)最多可以發(fā)送8個(gè)字節(jié)。



通過(guò)增加有效載荷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段來(lái)改善網(wǎng)絡(luò)帶寬，因?yàn)樾枰俚陌幚?。同時(shí)，通過(guò)為CRC添加更多位來(lái)增強(qiáng)消息完整性：
（1）如果有效載荷數(shù)據(jù)最多為16個(gè)字節(jié)，則CRC以17位編碼。
（2）如果有效載荷數(shù)據(jù)大于20（16）個(gè)字節(jié)，則CRC以21位編碼。

另外，為了確保CAN-FD幀的魯棒性，填充位機(jī)制支持CRC字段。下表總結(jié)了CAN-FD和CAN 2.0之間的主要區(qū)別。提供的主要功能與CAN 2.0相比，CAN
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