CAN FD 规范详解：高速串行通信的扩展

"CAN_FD_Specification.pdf" CAN FD（CAN with Flexible Data-Rate）是一种通信协议，由博世公司发布，旨在解决经典CAN（Controller Area Network）通信在某些应用中的带宽限制问题。CAN FD是经典CAN协议的扩展，允许数据传输速率超过1兆比特每秒（MBit/s），并且每个帧的最大负载可以超过8字节，从而提供更高的数据传输效率。 CAN FD规范1.0版发布于2012年4月17日，它保留了与CAN 2.0相同的物理层，这意味着现有的CAN硬件基础设施在大多数情况下可以直接支持CAN FD，无需进行大规模硬件升级。然而，CAN FD帧格式有所变化，引入了两个新的控制位。第一个控制位用于启用新的帧格式，该格式具有不同的数据长度编码，允许更灵活的数据包大小。第二个控制位则用于在仲裁阶段结束后选择更快的比特率，使得数据传输速度得以提升。 为了确保更长的CAN FD帧的可靠性和错误检测，新的CRC（Cyclic Redundancy Check）多项式被引入。CRC是一种广泛用于数据校验的技术，它可以检测出数据传输过程中可能出现的错误。新CRC的使用保证了CAN FD帧的汉明距离与经典的CAN协议相同，从而保持了原有的错误检测能力。 CAN FD帧格式的设计允许在CAN总线上同时存在CAN和CAN FD消息，确保了向后兼容性。这意味着，即使网络中存在不支持CAN FD的节点，系统仍能正常运行。这种设计的灵活性使得CAN FD成为汽车网络、工业自动化以及其他对实时性和带宽需求较高的领域的理想选择。 CAN FD通过提高数据速率和扩展帧负载，显著增强了经典CAN协议的能力，适应了现代工业和汽车系统日益增长的通信需求。同时，它在设计时充分考虑了与现有CAN标准的兼容性，使得升级更为平滑，降低了实施的复杂性。