理论教育 CANFD简介-汽车单片机及车载总线技术

CANFD简介-汽车单片机及车载总线技术

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:从2012 年第13 届ICC 大会上发布, 到2015 年提交国际标准化ISO 11898 系列, CAN FD 正在步入快速发展时期。同年, 在第13 届ICC 大会上正式发布CAN FD, 并正式向国际标准委员会提出国际标准授权申请。2015 年, 提交ISO 11898 -1, 第一个基于国际标准CAN FD 实现, 年底首次发布CiA 601 和CiA 602 系列, 提交SAE J1939 协议。另外, 其GL 系列总线记录仪也已支持CAN FD 协议。国内对CAN FD 技术的研究和应用较少, 还处于初步阶段。

CANFD简介-汽车单片机及车载总线技术

随着工业测控技术和生产自动化技术的不断进步, 现场总线逐步在制造业、交通业等方面得到重视和发展, 其中, CAN 总线因为其高性能和高可靠性而被广泛应用于各个自动化控制系统中。

CAN 总线采用双线串行通信协议, 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使CAN 总线有很高的安全性。 但在汽车领域电动汽车无人驾驶汽车快速发展, 高级驾驶辅助系统和人机交互技术的增加, 都使得系统复杂性和通信量增加,CAN 总线带宽和数据场长度却受到制约。 因此, 传统CAN 总线难以满足发展和市场应用的需求。 为了进一步提高数据传输速率, 增强总线传输信息的可靠性, 弥补CAN 总线带宽和数据场长度的制约, 对CAN 总线提出了更高的要求, CAN FD 应运而生。

从2012 年第13 届ICC 大会上发布, 到2015 年提交国际标准化ISO 11898 系列, CAN FD 正在步入快速发展时期。

为了缩小CAN 网络(Max.1 Mb/s) 与FlexRay 网络的 (Max.10 Mb/s) 带宽差距,2011 年Bosch 公司公开了白皮书(1.1 版)。 2012 年, Bosch 公司提出了CAN FD 技术作为现有CAN 网络中增加数据传输量的解决方案。 同年, 在第13 届ICC 大会上正式发布CAN FD, 并正式向国际标准委员会提出国际标准授权申请(CAN FD)。 2014 年, 第一款嵌入了非国际标准CAN FD 模块的微控制器发布; 同年, CAN FD 改进了CRC 部分。 2015 年, 提交ISO 11898 -1, 第一个基于国际标准CAN FD 实现, 年底首次发布CiA 601 和CiA 602 系列, 提交SAE J1939 协议。 2016 年年初, 发布CiA 602 系列(CAN FD 与重型车辆), 并且上线了基于CAN FD 的应用层协议。

在国外, Kvaser 公司很早就开始介入CAN FD 的研发, 并且还嵌入了CAN FD 逻辑控制器, 所以可以利用其提供CAN 比特率的配置信息来优化现有CAN 网络时间设置并且在现有线缆的情况下确定CAN FD 的最大速率。 它的CAN FD IP 核技术已经在C&S 里通过ISO 16845 -1 的测试认证。 在Altera 的FPGA 平台上研发了自己的CAN FD 控制器, 该核心技术同时也被MicroChip 采纳使用在他们的半导体芯片上。(www.daowen.com)

在车载应用领域, 已经有多家设备、工具厂商支持CAN FD 总线协议。 国外厂商以Vector为代表, 它的工具体系完整地支持CAN FD 的开发、测试、网络分析等全部功能。 另外, 其GL 系列总线记录仪也已支持CAN FD 协议。

国内对CAN FD 技术的研究和应用较少, 还处于初步阶段。 广州致远电子公司2009年加入CIA 协会, 其自主研发的ZDS2024Plus 示波器是一款标配CAN FD 协议解码的示波器。

CAN FD 在近十年中迅速发展, Bosch 公司最先开始对于CAN FD 的研究工作; 之后,国外许多企业对CAN FD 及其相关工具和器件进行了开发和应用, 并且取得不错的成果。 国内对于CAN FD 的研究现在还处于起步阶段, 仅仅对国外制定的CAN FD 标准进行了学习了解。

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