CAN FD
CAN FD(Controller Area Network Flexible Data-Rate,直譯為彈性資料率的控制器區域網路)是在電子儀器以及控制系統中,傳輸感測器資料以及控制資訊的网络传输协议。此協議是ISO 11898-1控制器區域網路(CAN)的擴展版[1],用在高性能的車輛中。CAN FD是由罗伯特·博世公司在2011年發展,在2012年推出,配合現代電子控制器(ECU)的需求,將資料率擴展到5Mbit/s,是原來CAN標準的五倍,也允許較大的資料頁框(最大到64位元組,是原來CAN標準的8倍)[2],其CRC欄位也由15位元組提昇到17或21位元組,以提昇其安全性[1][3]。
CAN FD協定是設計來傳送及接收感測器資訊、控制命令,並且可以偵測感測器、控制器及单片机之間通訊時的通訊錯誤。CAN FD一開始是設計給高性能的車輛電子控制器使用。不過因為標準CAN協定已普遍使用在不同產業中,這些產業也開始使用CAN FD,例如機器人、國防、工業自動化、水下載具、醫療設備、航太設備,以及鑽井感測器等。
和傳統CAN的差異
CAN FD和傳統CAN的主要差異就是彈性資料率(Flexible Data-Rate、FD)的特點,電子控制器使用CAN FD時,可以動態的切換到不同的資料率,也可以切換為較大或是較小的信息長度。CAN FD的新增機能包括動態選擇資料率及信息長度,因此可以用相同時間長度的CAN封包內,傳送更多的訊息。相較於傳統的CAN通訊,較快的資料率以及較大的信息量都對系統的運作有幫助,電子控制器接收感測器訊息以及傳送控制訊息的速度更快。CAN FD多半會用在現代高性能汽車的電子控制器中。現代的汽車內,當引擎運作時,或是車輛行進中,可能有超過70個電子控制器用CAN FD來交換資訊。
CAN FD支援11位元以及29位元的訊息ID,每一個CAN頁框(frame)的實際資料量可以超過傳統CAN限制的8位元組,最大可到64位元組。CAN FD的資料率(每秒可以傳輸的位元數)最大可以到傳統CAN的5倍。CAN FD通訊協定也有其他性能的提昇,例如比較容易偵測接收到CAN訊息的錯誤,也可以用軟體動態選擇較快或是較慢的資料率。在同一個CAN網路上的一些感測器可以用較快的速率傳送實際資料,有些感測器則用較慢的速率傳送實際資料。CAN BUS是用二條線連接感測器、控制器及電子控制器。其最快速率會受到CAN電氣條件及組態(例如節點個數、總線長、或是其他電磁因素)的影響,因此這些因素也會影響CAN FD可達到的最快速率。
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參考資料
- . www.can-cia.org. [2017-01-25]. (原始内容存档于2017-02-02) (英语).
- (PDF). [2019-01-02] (英语).
- de Andrade, R.; Hodel, K. N.; Justo, J. F.; Laganá, A. M.; Santos, M. M.; Gu, Z. . IEEE Access. 2018, 6: 21287 - 21295. doi:10.1109/ACCESS.2018.2826522.
- Kelling, Ursula. (PDF). CAN Newsletter Online. April 2014 [June 2, 2019]. (原始内容存档 (PDF)于2019-06-02).