一文搞懂CAN和CAN FD總線(xiàn)協(xié)議

這篇文章是將一文搞懂CAN總線(xiàn)協(xié)議幀格式和一文搞懂CAN FD總線(xiàn)協(xié)議幀格式兩篇文章的整合，方便各位朋友學(xué)習和查閱。

CAN總線(xiàn)上傳輸的信息稱(chēng)為報文，當總線(xiàn)空閑時(shí)任何連接的單元都可以開(kāi)始發(fā)送新的報文。

CAN通信是通過(guò)以下5種類(lèi)型的幀進(jìn)行的：

• 數據幀 

• 遙控幀 

• 錯誤幀 

• 過(guò)載幀 

• 幀間隔

另外，數據幀和遙控幀有標準格式和擴展格式兩種格式。標準格式有 11 個(gè)位的標識符（Identifier: 以下簡(jiǎn)稱(chēng) ID）， 擴展格式有 29 個(gè)位的 ID。

各種幀的用途如下表所示：

數據幀由7個(gè)段構成，圖解說(shuō)明如下所示：

• 幀起始：表示數據幀開(kāi)始的段；

• 仲裁段：表示該幀優(yōu)先級的段，根據仲裁段ID碼長(cháng)度的不同，分為標準幀（CAN 2.0A）和擴展幀（CAN 2.0B）；

• 控制段：表示數據的字節數及保留位的段；

• 數據段：數據的內容，可發(fā)送0~8個(gè)字節的數據；

• CRC段：檢查幀的傳輸錯誤的段；

• ACK段：表示確認正常接收的段；

• 幀結束：表示數據幀結束的段。

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CAN數據幀

1.1、幀起始

幀起始由1個(gè)顯性位組成?？偩€(xiàn)空閑時(shí)，發(fā)送節點(diǎn)發(fā)送幀起始，其他接收節點(diǎn)同步于該幀起始位。

總線(xiàn)上的電平有顯性電平和隱性電平兩種。

總線(xiàn)上執行邏輯上的線(xiàn)“與”時(shí)，顯性電平的邏輯值為“0”，隱性電平為“1”。

“顯性”具有“優(yōu)先”的意味，只要有一個(gè)單元輸出顯性電平，總線(xiàn)上即為顯性電平。并且，“隱性”具有“包容”的意味，只有所有的單元都輸出隱性電平，總線(xiàn)上才為隱性電平。（顯性電平比隱性電平更強。）

1.2、仲裁段

仲裁段用于寫(xiě)明需要發(fā)送到目的CAN節點(diǎn)的地址、確定發(fā)送的幀類(lèi)型（當前發(fā)送的是數據幀還是遙控幀），并確定發(fā)送的幀格式是標準幀還是擴展幀。

仲裁段在標準格式幀和擴展格式幀中有所不同。標準格式幀的仲裁段由11位標識符和遠程發(fā)送請求位RTR組成，擴展格式幀的仲裁場(chǎng)由29位標識符和遠程發(fā)送請求位RTR組成。

1.2.1、標準數據幀

標準數據幀基于早期的CAN規格（1.0和2.0A版），使用了11位的識別域。

CAN標準幀幀信息是11字節，包括幀描述符和幀數據兩部分。如下表所列：

前3字節為幀描述部分。字節1為幀信息，第7位（FF）表示幀格式，在標準幀中FF=0，第6位（RTR）表示幀的類(lèi)型，RTR=0表示為數據幀，RTR=1表示為遠程幀。DLC表示在數據幀時(shí)實(shí)際的數據長(cháng)度。

標準數據幀的 ID 有 11 個(gè)位。從 ID10 到 ID0 依次發(fā)送。禁止高 7 位都為隱性（禁止設定：ID=1111111XXXX）。

字節2~3為報文識別碼，其高11位有效。

字節4~11為數據幀的實(shí)際數據，遠程幀時(shí)無(wú)效。

1.2.2、擴展數據幀

CAN擴展幀幀信息是13字節，包括幀描述符和幀數據兩部分，如下表所示：

前5字節為幀描述部分。字節1為幀信息，第7位（FF）表示幀格式，在擴展幀中FF=1，第6位（RTR）表示幀的類(lèi)型，RTR=0表示為數據幀，RTR=1表示為遠程幀。DLC表示在數據幀時(shí)實(shí)際的數據長(cháng)度。

擴展格式的 ID 有 29 個(gè)位?；?ID 從 ID28 到 ID18，擴展 ID 由 ID17 到 ID0 表示?；?ID 和 標準格式的 ID 相同。禁止高 7 位都為隱性（禁止設定：基本 ID=1111111XXXX）。

字節2~5為報文識別碼，其高28位有效。

字節6~13為數據幀的實(shí)際數據，遠程幀時(shí)無(wú)效。

1.3、控制段

控制段由6個(gè)位組成，包括數據長(cháng)度代碼和兩個(gè)將來(lái)作為擴展用的保留位，標準格式和擴展格式的構成有所不同。

數據長(cháng)度代碼指示了數據段中的字節數量。數據長(cháng)度代碼為4個(gè)位，在控制段里被發(fā)送，數據幀長(cháng)度允許的字節數為0、1、2、3、4、5、6、7、8，其他數值為非法的。

保留位（r0、r1）必須全部以顯性電平發(fā)送。但接收方可以接收顯性、隱性及其任意組合的電平。

數據長(cháng)度碼（DLC）與數據的字節數的對應關(guān)系如下表所示：

數據的字節數必須為 0~8 字節，但接收方對 DLC = 9~15 的情況并不視為錯誤。

1.4、數據段

數據段由數據幀中的發(fā)送數據組成，它可以為0~8字節，每字節包含了8位，首先發(fā)送最高有效位MSB，依次發(fā)送至最低有效位LSB。

1.5、CRC段

CRC段是檢查幀傳輸錯誤的幀，包括：15 個(gè)位的 CRC序列（CRC SEQUENCE）和1 個(gè)位的CRC界定符（CRC DELIMITER）構成。

CRC序列是根據多項式生成的 CRC 值，CRC 的計算范圍包括：幀起始、仲裁段、控制段、數據 段。接收方以同樣的算法計算 CRC 值并進(jìn)行比較，不一致時(shí)會(huì )通報錯誤。

1.6、ACK段

ACK段用來(lái)確認是否正常接收。由 ACK 槽（ACK SLOT）和 ACK 界定符（ACK DELIMITER）2 個(gè)位構成。

發(fā)送單元在 ACK 段發(fā)送 2 個(gè)位的隱性位。當接收器正確地接收到有效的報文時(shí)，接收器就會(huì )在應答間隙（ACK SLOT）期間（發(fā)送ACK 信號）向發(fā)送器發(fā)送一個(gè)“顯性”的位以示應答，通知發(fā)送單元正常接收結束，這稱(chēng)作“發(fā)送 ACK”或者“返回 ACK”。

發(fā)送 ACK/返回 ACK是在既不處于總線(xiàn)關(guān)閉態(tài)也不處于休眠態(tài)的所有接收單元中，接收到正常消息的單元 （發(fā)送單元不發(fā)送 ACK）。所謂正常消息是指不含填充錯誤、格式錯誤、CRC 錯誤的消息。

1.7、幀結束

幀結束是由每一個(gè)數據幀和遠程幀的標志序列界定的，這個(gè)標志序列由7個(gè)“隱性”位組成。

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CAN標準數據幀和擴展數據幀

CAN協(xié)議可以接收和發(fā)送11位標準數據幀和29位擴展數據幀，CAN標準數據幀和擴展數據幀只是幀ID長(cháng)度不同，以便可以擴展更多CAN節點(diǎn)。

2.1、標準數據幀

標準數據幀基于早期的CAN規格（1.0和2.0A版），使用了11位的識別域。

CAN標準幀幀信息是11字節，包括幀描述符和幀數據兩部分。如下表所列：

前3字節為幀描述部分。字節1為幀信息，第7位（FF）表示幀格式，在標準幀中FF=0，第6位（RTR）表示幀的類(lèi)型，RTR=0表示為數據幀，RTR=1表示為遠程幀。DLC表示在數據幀時(shí)實(shí)際的數據長(cháng)度。

標準數據幀的 ID 有 11 個(gè)位。從 ID10 到 ID0 依次發(fā)送，可以出現2^11種報文，幀ID的范圍是：000-7FF，禁止高 7 位都為隱性（禁止設定：ID=1111111XXXX）。

字節2~3為報文識別碼，其高11位有效。

字節4~11為數據幀的實(shí)際數據，遠程幀時(shí)無(wú)效。

2.2、擴展數據幀

CAN擴展幀幀信息是13字節，包括幀描述符和幀數據兩部分，如下表所示：

前5字節為幀描述部分。字節1為幀信息，第7位（FF）表示幀格式，在擴展幀中FF=1，第6位（RTR）表示幀的類(lèi)型，RTR=0表示為數據幀，RTR=1表示為遠程幀。DLC表示在數據幀時(shí)實(shí)際的數據長(cháng)度。

擴展格式的 ID 有 29 個(gè)位，基本 ID 從 ID28 到 ID18，擴展 ID 由 ID17 到 ID0 表示，基本 ID 和 標準格式的 ID 相同，可以出現2^29種報文，且在數據鏈路上是有間隙的（對操作者透明），幀ID的范圍是0000 0000-1FFF FFFF，禁止高 7 位都為隱性（禁止設定：基本 ID=1111111XXXX）。

字節2~5為報文識別碼，其高28位有效。

字節6~13為數據幀的實(shí)際數據，遠程幀時(shí)無(wú)效。

2.3、標準數據幀和擴展數據幀的特性

CAN標準數據幀和擴展數據幀只是幀ID長(cháng)度不同，功能上都是相同的，它們有一個(gè)共同的特性：幀ID數值越小，優(yōu)先級越高。

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CAN遙控幀

3.1、遙控幀格式

遙控幀是接收單元向發(fā)送單元請求發(fā)送數據所用的幀，遙控幀由 6 個(gè)段組成，遙控幀沒(méi)有數據段。

遙控幀的構成如下所示：

• 幀起始（SOF）：表示幀開(kāi)始的段；

• 仲裁段：表示該幀優(yōu)先級的段?？烧埱缶哂邢嗤?ID 的數據幀；

• 控制段：表示數據的字節數及保留位的段；

• CRC 段：檢查幀的傳輸錯誤的段；

• ACK 段：表示確認正常接收的段；

• 幀結束：表示遙控幀結束的段。

遙控幀格式如下圖所示：

3.2、數據幀和遙控幀的區別

數據幀和遙控幀主要有兩點(diǎn)區別：

• 遙控幀沒(méi)有數據幀的數據段；

• 遙控幀RTR位是隱性，RTR位的極性表示了所發(fā)送的幀是數據幀（RTR位“顯性”）還是遠程幀（RTR位“隱性”）。

所以，沒(méi)有數據段的數據幀和遙控幀可通過(guò) RTR 位區別開(kāi)來(lái)。

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CAN錯誤幀

4.1、錯誤幀格式

錯誤幀由錯誤標志（Error Flag）和錯誤界定符（Error Delimiter）組成。

接收節點(diǎn)發(fā)現總線(xiàn)上的報文有錯誤時(shí)，將自動(dòng)發(fā)出活動(dòng)錯誤標志，它是6個(gè)連續的顯性位。其他節點(diǎn)檢測到活動(dòng)錯誤標志后發(fā)送錯誤認可標志，它由6個(gè)連續的隱性位組成。由于各個(gè)接收節點(diǎn)發(fā)現錯誤的時(shí)間可能不同，所以總線(xiàn)上實(shí)際的錯誤標志可能由6~12個(gè)顯性位組成。

錯誤界定符由 8 個(gè)位的隱性位構成。當錯誤標志發(fā)生后，每一個(gè)CAN 節點(diǎn)監視總線(xiàn)，直至檢測到一個(gè)顯性電平的跳變。此時(shí)表示所有的節點(diǎn)已經(jīng)完成了錯誤標志的發(fā)送，并開(kāi)始發(fā)送8個(gè)隱性電平的界定符。

如下所示：

4.2、主動(dòng)錯誤標志和被動(dòng)錯誤標志

 錯誤標志包括主動(dòng)錯誤標志和被動(dòng)錯誤標志兩種。

• 主動(dòng)錯誤標志：處于主動(dòng)錯誤狀態(tài)的單元檢測出錯誤時(shí)輸出的錯誤標志，6 個(gè)位的顯性位；

• 被動(dòng)錯誤標志：處于被動(dòng)錯誤狀態(tài)的單元檢測出錯誤時(shí)輸出的錯誤標志，6 個(gè)位的隱性位。

4.3、錯誤幀種類(lèi)

錯誤幀共有 5 種，多種錯誤可能同時(shí)發(fā)生，種類(lèi)如下所示：

• 位錯誤

• 填充錯誤

• CRC 錯誤

• 格式錯誤

• ACK 錯誤

錯誤的種類(lèi)、錯誤的內容、錯誤檢測幀和檢測單元如下表所示：

重點(diǎn)聊一聊位錯誤和格式錯誤。

位錯誤特性如下所示：

• 位錯誤由向總線(xiàn)上輸出數據幀、遙控幀、錯誤幀、過(guò)載幀的單元和輸出 ACK 的單元、輸出錯誤的單元來(lái)檢測；

• 在仲裁段輸出隱性電平，但檢測出顯性電平時(shí)，將被視為仲裁失利，而不是位錯誤；

• 在仲裁段作為填充位輸出隱性電平時(shí)，但檢測出顯性電平時(shí)，將不視為位錯誤，而是填充錯誤；

• 發(fā)送單元在 ACK 段輸出隱性電平，但檢測到顯性電平時(shí)，將被判斷為其它單元的 ACK 應答，而非位錯誤；

• 輸出被動(dòng)錯誤標志（6 個(gè)位隱性位）但檢測出顯性電平時(shí)，將遵從錯誤標志的結束條件，等待檢測出連續相同 6 個(gè)位的值（顯性或隱性），并不視為位錯誤。

格式錯誤特性如下所示：

• 即使接收單元檢測出 EOF（7 個(gè)位的隱性位）的最后一位（第 8 個(gè)位）為顯性電平，也不視為格式錯誤；

• 即使接收單元檢測出數據長(cháng)度碼（DLC）中 9～15 的值時(shí)，也不視為格式錯誤。

發(fā)送單元發(fā)送完錯誤幀后，將再次發(fā)送數據幀或遙控幀，錯誤標志輸出時(shí)序如下表所示：

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CAN過(guò)載幀

過(guò)載幀是用于接收單元通知其尚未完成接收準備的幀，過(guò)載幀由過(guò)載標志和過(guò)載界定符構成。

• 過(guò)載標志由6個(gè)位的顯性位組成，過(guò)載標志的構成與主動(dòng)錯誤標志的構成相同。

  過(guò)載標志其形式破壞了間歇場(chǎng)的固定格式，結果使其他所有節點(diǎn)也檢測到了一個(gè)出錯狀態(tài)，就都各自送出一個(gè)超載標志。

• 過(guò)載界定符由8個(gè)位的隱性位組成，過(guò)載界定符的構成與錯誤界定符的構成相同。過(guò)載標志發(fā)送完畢后，每個(gè)節點(diǎn)都對總線(xiàn)進(jìn)行監察，直到檢測到一個(gè)隱性位為止。此時(shí)，每個(gè)節點(diǎn)均已發(fā)送完各自的過(guò)載標志，接著(zhù)所有節點(diǎn)還要同時(shí)開(kāi)始發(fā)送7個(gè)隱性位，配齊長(cháng)達8位的過(guò)載界定符。

過(guò)載幀的構成如下圖所示：

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CAN幀間隔

幀間隔是用于分隔數據幀和遙控幀的幀。數據幀和遙控幀可通過(guò)插入幀間隔將本幀與前面的任何幀（數據幀、遙控幀、錯誤幀、過(guò)載幀）分開(kāi)，過(guò)載幀和錯誤幀前不能插入幀間隔。

幀間隔的構成如下圖所示：

幀間隔由間隔段、總線(xiàn)空閑段和延遲傳送段組成，具體說(shuō)明如下所示：

• 間隔段：間歇由3個(gè)隱性位構成。在間歇期間，不允許任何節點(diǎn)發(fā)送數據幀或遠程幀。唯一可以執行的操作是通報超載狀態(tài)；

• 總線(xiàn)空閑段：總線(xiàn)空閑時(shí)間長(cháng)短不限?？偩€(xiàn)一經(jīng)確認處于空閑狀態(tài)，則任何節點(diǎn)都可以訪(fǎng)問(wèn)總線(xiàn)來(lái)傳送信息。因另一幀正在傳送而延期發(fā)送的幀是從間歇之后的第一位開(kāi)始送出的。通過(guò)對總線(xiàn)進(jìn)行檢測，出現在總線(xiàn)空閑期間的顯性位將被認為是幀起始；

• 延遲傳送段：處于錯誤認可狀態(tài)的節點(diǎn)完成其發(fā)送動(dòng)作后，在被允許發(fā)送下一幀以前，它要在間歇之后送出8個(gè)隱性位。如果間歇期間執行了（由另一個(gè)節點(diǎn)引起的）發(fā)送動(dòng)作，此節點(diǎn)將會(huì )變成正被發(fā)送的幀的接收器。

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為什么會(huì )出現CAN FD？

隨著(zhù)總線(xiàn)技術(shù)在汽車(chē)電子領(lǐng)域越來(lái)越廣泛和深入的應用，特別是自動(dòng)駕駛技術(shù)的迅速發(fā)展，汽車(chē)電子對總線(xiàn)寬度和數據傳輸速率的要求也越來(lái)也高，傳統CAN（1MBit/s，8Bytes?Payload）已難以滿(mǎn)足日益增加的需求。

因此在2012年，Bosch發(fā)布了新的CAN FD標準 (CAN with Flexible Data Rate) ，CAN FD繼承了CAN的絕大多數特性，如同樣的物理層，雙線(xiàn)串行通信協(xié)議，基于非破壞性仲裁技術(shù)，分布式實(shí)時(shí)控制，可靠的錯誤處理和檢測機制等，同時(shí)CAN FD彌補了CAN在總線(xiàn)帶寬和數據長(cháng)度方面的不足。

2015年6月30日，國際標準化組織（ISO）已經(jīng)正式認可CAN?FD，并無(wú)反對****通過(guò)ISO 11898-1作為國際標準草案。

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什么是CAN FD？

CAN FD協(xié)議是由Bosch以及行業(yè)專(zhuān)家預研開(kāi)發(fā)的，并于2012年發(fā)布。通過(guò)標準化對其進(jìn)行了改進(jìn)，現已納入ISO 11898-1:2015。一開(kāi)始的Bosch CAN FD版本（非ISO CAN FD）與ISO CAN FD是不兼容。

CAN FD具有以下4個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)：

1、增加了數據的長(cháng)度

CAN FD每個(gè)數據幀最多支持64個(gè)數據字節，而傳統CAN最多支持8個(gè)數據字節。這減少了協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)，并提高了協(xié)議效率。

2、增加傳輸的速度

CAN FD支持雙比特率：與傳統CAN一樣，標稱(chēng)（仲裁）比特率限制為1 Mbit/s，而數據比特率則取決于網(wǎng)絡(luò )拓撲/收發(fā)器。實(shí)際上，可以實(shí)現高達5 Mbit/s的數據比特率。

3、更好的可靠性

CAN FD使用改進(jìn)的循環(huán)冗余校驗（CRC）和“受保護的填充位計數器”，從而降低了未被檢測到的錯誤的風(fēng)險。這在汽車(chē)和工業(yè)自動(dòng)化等安全攸關(guān)的應用中至關(guān)重要。

4、平滑過(guò)渡

在一些特定的情況下CAN FD能用在僅使用傳統CAN的ECU上，這樣就可以逐步引入CAN FD節點(diǎn)，從而為OEM簡(jiǎn)化程序和降低成本。

實(shí)際上，與傳統CAN相比，CAN FD可以將網(wǎng)絡(luò )帶寬提高3到8倍，從而為數據的增長(cháng)提供了一種簡(jiǎn)單的解決方案。

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CAN FD和CAN總線(xiàn)協(xié)議幀異同

CAN FD和CAN總線(xiàn)協(xié)議幀格式如下所示：

CAN FD和CAN總線(xiàn)協(xié)議幀不同點(diǎn)如下所示：

1、傳輸速率不同

CAN FD的速率可變，從控制場(chǎng)中的BRS位到ACK場(chǎng)之前（含CRC分界符）為可變速率，最高速率可達到8Mbps，其他部分與CAN相同。

2、數據長(cháng)度不同

CAN FD支持的最大數據長(cháng)度為64byte，CAN支持的最大數據長(cháng)度為8byte。

3、幀格式不同

CAN FD新增了FDF、BRS、ESI位：

• FDF 位（Flexible Data Rate Format）：原 CAN 數據幀中的保留位 r。表示 CAN 報文還是 CAN-FD 報文，FDF 位常為隱性（1），表示 CAN FD 報文；

• BRS 位（ Bit Rate Switch）：表示位速率轉換，當 BRS 為顯性位（0）時(shí)數據段的位速率與仲裁段的位速率一致（恒定速率），當 BRS 為隱性位（1）時(shí)速率可變（即 BSR 到 CRC 使用轉換速率傳輸）；

• ESI 位（Error State Indicator）：發(fā)送節點(diǎn)錯誤狀態(tài)指示，主動(dòng)錯誤時(shí)發(fā)送顯性位（0），被動(dòng)錯誤時(shí)發(fā)送隱性位（1）。

4、ID長(cháng)度不同

CAN FD標準幀ID長(cháng)度可擴展至12bit，CAN的標準幀ID為11bit。

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解析CAN FD幀結構

CAN FD節點(diǎn)可以正常收、發(fā)CAN報文，但CAN節點(diǎn)不能正確收、發(fā)CAN FD報文，因為其幀格式不一致。

與CAN一樣，CAN FD一共具有：幀起始，仲裁段，控制段，數據段，CRC段，ACK段和幀結束，7部分組成。

10.1、幀起始

CAN與CANFD使用相同的SOF標志位來(lái)標志報文的起始。幀起始由1個(gè)顯性位構成，標志著(zhù)報文的開(kāi)始，并在總線(xiàn)上起著(zhù)同步作用。

10.2、仲裁段

與CAN不同，CAN FD取消了對遠程幀的支持，用RRS位替換了RTR位，為常顯性。IDE用于區分標準幀和擴展幀。

10.3、控制段

CAN FD與CAN有著(zhù)相同的IDE、res和DLC位，同時(shí)增加了FDF、BRS、ESI三個(gè)bit位。

• FDF 位（Flexible Data Rate Format）：原 CAN 數據幀中的保留位 r。表示 CAN 報文還是 CAN-FD 報文，FDF 位常為隱性（1），表示 CAN FD 報文；

• BRS 位（ Bit Rate Switch）：表示位速率轉換，當 BRS 為顯性位（0）時(shí)數據段的位速率與仲裁段的位速率一致（恒定速率），當 BRS 為隱性位（1）時(shí)速率可變（即 BSR 到 CRC 使用轉換速率傳輸）；

• ESI 位（Error State Indicator）：發(fā)送節點(diǎn)錯誤狀態(tài)指示，主動(dòng)錯誤時(shí)發(fā)送顯性位（0），被動(dòng)錯誤時(shí)發(fā)送隱性位（1）。

10.4、數據段 

CAN FD兼容CAN的數據格式，同時(shí)最大還能支持：12、16、 20、 24、 32、 48和64byte。

像在傳統CAN中一樣，CAN FD DLC是4位，表示幀中數據字節的數量。為了維持4位DLC，CAN FD使用從9到15的其余7個(gè)值來(lái)表示所使用的數據字節數（12、16、20、24、32、48、64）。

10.5、CRC段

傳統CAN中的循環(huán)冗余校驗（CRC）為15位，而在CAN FD中為17位（最多16個(gè)數據字節）或21位（20-64個(gè)數據字節）。在傳統CAN中，CRC中可以包含0到3個(gè)填充位，而在CAN FD中，總是有四個(gè)固定填充位以提高通信可靠性。

10.6、ACK段

ACK緊跟著(zhù)CRC結束標識位。不同的是，CAN FD支持2bits的ACK的識別。

10.7、幀結束

與CAN一樣，CAN FD的幀結尾也為連續7位的隱性位。

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CAN FD的改進(jìn)

CAN FD采用了兩種方式來(lái)提高通信的效率：一種方式為縮短位時(shí)間提高位速率；另一種方式為加長(cháng)數據場(chǎng)長(cháng)度減少報文數量降低總線(xiàn)負載率。

CAN FD在 CRC 校驗段采用了三種多項式來(lái)保證高速通訊下的數據可靠性。

1、縮短位時(shí)間提高位速率

CAN FD支持雙比特率，與傳統CAN一樣，標稱(chēng)（仲裁）比特率限制為1 Mbit/s，而數據比特率則取決于網(wǎng)絡(luò )拓撲/收發(fā)器。實(shí)際上，可以實(shí)現高達5 Mbit/s的數據比特率。

從控制段中的 BRS 位到 ACK 段之前（含 CRC 分界符）為可變速率，其余部分為原 CAN 總線(xiàn)用的速率。兩種速率各有一套位時(shí)間定義寄存器，它們除了采用不同的位時(shí)間單位 TQ 外，位時(shí)間各段的分配比例也可不同。

2、加長(cháng)數據段長(cháng)度減少報文數量降低總線(xiàn)負載率

CAN FD每個(gè)數據幀最多支持64個(gè)數據字節，而傳統CAN最多支持8個(gè)數據字節，這減少了協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)，并提高了協(xié)議效率。

DLC 最大支持 64 個(gè)字節，在 DLC 小于等于 8 時(shí)與原 CAN 總線(xiàn)是一樣的，大于 8 時(shí)則有一個(gè)非線(xiàn)性的增長(cháng)，最大的數據場(chǎng)長(cháng)度可達 64 字節。如下所示為 DLC 數值與字節數的非線(xiàn)性對應關(guān)系。

3、CRC校驗段

CAN FD使用改進(jìn)的循環(huán)冗余校驗（CRC）和“受保護的填充位計數器”，由于 DLCs 的長(cháng)度不同，在 DLC 大于 8 個(gè)字節時(shí)，CAN FD選擇了兩種新的 BCH 型 CRC 多項式，從而降低了未被檢測到的錯誤的風(fēng)險。

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如何從傳統的CAN升級到CAN FD

盡管 CANFD 繼承了絕大部分傳統 CAN 的特性，但是從傳統 CAN 到 CANFD 的升級， 我們仍需要做很多的工作。

1、在硬件和工具方面，要使用 CANFD，首先要選取支持 CANFD 的 CAN 控制器和收發(fā)器，還要選取新的網(wǎng)絡(luò )調試和監測工具。

2、在網(wǎng)絡(luò )兼容性方面，對于傳統 CAN 網(wǎng)段的部分節點(diǎn)需要升級到 CANFD 的情況要特別注意，由于幀格式不一致的原因，CANFD 節點(diǎn)可以正常收發(fā)傳統 CAN 節點(diǎn)報文，但是傳統 CAN 節點(diǎn)不能正常收發(fā) CANFD 節點(diǎn)的報文。

CAN FD 協(xié)議是 CAN-BUS 協(xié)議的最新升級，將 CAN 的每幀 8 字節數據提高到 64 字節，波特率從最高的 1Mbps 提高到 8-15Mbps，使得通訊效率提高 8 倍以上，大大提升了車(chē)輛的通訊效率。

此項技術(shù)一直被歐美企業(yè)壟斷，直至 2016 年，中國 CAN-BUS 領(lǐng)導者—廣州致遠電子股份有限公司，基于擁有完全知識產(chǎn)權的 CAN FD IP 核代碼，研制出中國第一款 CAN FD 接口卡，使中國的總線(xiàn)技術(shù)水平與世界最高水平同步。