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经典CAN协议与CAN FD协议:对设计师来说至关重要的差异

2020年11月24日通过安东尼奥Anzaldua Jr。

虽然CAN FD从2011年就出现了,但在许多情况下,对于许多设计人员来说,这个协议仍然是经典CAN的更好选择。这是为什么。

控制器区域网络具有灵活的数据速率(CAN FD)是一种数据通信协议,它与现代电子设备一起演变,允许设计工程师提高工业和自动化控制系统中的通信可靠性。

在20世纪80年代后期,建立了经典的CAN协议来增加车辆的功能。基本上,涉及机械运动的任何东西利用A可以系统。然而,随着时间的推移,对复杂的电子控制单元(ECU)和安全功能(如先进的驾驶员辅助系统(ADA)的需求呈指数增长。

在2020年,车辆中的FD卷展栏可以开始

在2020年的车辆中可以在车辆中进行FD卷展栏。使用的图像礼貌CSS电子

为了满足日益增长的需求,Classical CAN被要求跳进一个新的协议,可以承受不可避免的大量数据流量。

与传统的CAN FD相比,CAN FD的设计优势明显

随着越来越多的数据率正在同时转移和接收,CAN FD作为行业标准协议出现。那么,有什么变化来帮助制造商和设计师维持数据通信可靠性?

电缆长度

工程师知道重要性电缆长度及其对系统的影响,如a最近在西班牙失败的卫星发射——错误装配电缆的结果。它可能导致电压降,延迟信号,并使输送到连接的电流量,因为电阻与电缆或导体的长度成比例。

对于经典CAN来说,拥有更长的电缆将减少整个系统的带宽,这是设计者必须解决的一个可怕的折衷问题。CAN FD实际上不受电缆长度的影响。无论使用多少电缆,带宽将保持不变,在某些情况下可能略有增加。

带宽

经典的CAN网络只允许每个节点传输8个数据字节,这在80年代就足够了。然而,现代电子控制单元(ECUs)增加了大量数据,无法在8位连接中快速解码逻辑。利用CAN FD协议,系统每帧可以容纳64个数据字节,是传统系统所能承受的数据字节的8倍。

数据传输速度

通过实现CAN FD协议,数据传输的速度显着增加。在经典的CAN系统中,如果一个节点连接是接收两个数据信号,则协议将选择最多的主导位通过并忽略其他位。

因为CAN FD支持更快的比特率,一条消息可以容纳更多的数据

因为CAN FD支持更快的比特率,因此单个消息可以保存更多数据。使用的图像礼貌

这将导致系统延迟,并将增加共享总线上的差分电压。由于其双比特率连接,无论其主导地位如何,该设计都能够多任务和传输位。

可靠性

可靠性是自动化和工业控制系统的关键因素,特别是在测试和测量设计阶段之前和期间。一种确保可靠性的一种方法是使用循环冗余检查(CRC),这是可以FD和经典罐之间的另一个差异。CRC在新协议中升级。

这个21位诊断报告能够对数据进行故障检查,搜索系统中未检测到的错误。最初的报告只允许使用15位,几乎没有固定位用于通信可靠性,对系统没有提供冗余。使用CAN FD,该网络使用四个指定的固定位来加强通信线路。

经典框架可以与can fd

经典框架可以与can fd。使用的图像礼貌CSS电子

Microchip的8位MCU系列可以FD网络

CAN FD在工业中变得越来越突出,甚至超出了控制和自动化系统。最近,Microchip公司推出了第一个用于CAN FD网络的8位微控制器系列PIC18Q84。Microchip公司的MCU专注于在复杂设计中安全地增加数据传输。

该单片机配有核心独立外设(CIPs),通过CAN FD总线实现系统数据的传输和接收。combo包能够在没有系统CPU的情况下处理任务。微芯片说,新的情况特点是接近零延迟,以减少延迟在汽车接口或传感器。

配备汽车界面,Microchips Can FD解决方案能够通过在没有其帮助下的情况下处理数据传输来缓解车辆动力总成CPU

Microchip的PIC18Q84家族提供32位CRC框架,并在所有48个引脚上提供129KB的闪存。使用的图像礼貌微芯片

作为Microchip公司8位微控制器业务部门的营销副总裁,Greg Robinson认为该解决方案将超越自动化和工业控制:他解释道:“从联网汽车到工业自动化和智能家居,CAN FD将继续在为各种应用提供更快的数据传输速率方面发挥关键作用。”

FD能产生更多的设计灵活性吗

在过去,当创建一个经典CAN网络时,工程师需要避免关键信息延迟,同时保持适当的导线长度。现在,CAN FD在电动汽车(EVs)、ECU闪烁、机器人和安全驾驶系统方面考虑了更多的设计灵活性。

虽然CAN FD应该符合大量贩运数据网络的需求曲线,但数据传输的增加量可能需要在不久的将来可以在CAN协议中升级。