CAN FD和传统CAN的组网技术

在汽车领域，特别是新能源汽车技术的发展，对汽车内部的数据传输带宽提出了越来越高的要求，因此新的总线协议CAN FD应运而生，其最大传输速率可达8Mbps。然而由于历史原因以及成本因素，在相当长的一段时间内，传统CAN节点与CAN FD节点会同时存在，本文将介绍如何使用CAN FD和传统CAN构建通讯网络。

1.?CAN FD和传统CAN节点组网存在的问题

根据CAN FD协议，其与CAN 2.0A/B兼容，即支持CAN FD的节点也可以发送CAN 2.0 A/B报文，因此在同一个CAN通讯网络中，允许同时存在CAN FD节点和CAN 2.0 A/B节点。但是CAN 2.0A/B节点无法发送和接收CAN FD报文，如果不采取措施，将会导致CAN 2.0A/B节点持续发送错误帧，导致网络无法正常工作。

如下图所示，该网络中包含了2个CAN FD节点和传统的CAN 2.0A/B节点。为了保证网络正常工作，需要在2个传统的CAN节点中使用带有CAN FD屏蔽功能的收发器。

在该网络中，CAN FD节点可以正常收发CAN 2.0和CAN FD报文。发送CAN FD报文时，控制场的FDF=1，表示该报文为CAN FD帧，同时BRS根据需求设置可以实现数据场传输数据率的切换。当BRS=0时数据段的位速率与仲裁段的位速率一致，当BRS=1时数据段的位速率高于仲裁段的位速率：

CAN2.0节点由于使用了带有CAN FD屏蔽功能的收发器，在CAN FD节点发送CAN FD报文时，会在物理层检测到FDF=1，进而给节点MCU发送6个显性位，制造填充错误,然后产生被动错误标志帧，但是不会影响其他的CAN网络节点正常收发CAN FD报文数据：

CAN FD屏蔽收发器将在CAN FD报文的ACK场释放与MCU连接的RXD引脚，从而RXD可以正常响应总线：

2.?该组网方式的缺点

在这样的网络中，传统CAN节点将CAN FD报文丢弃，不会把它识别为错误帧，但是也无法解析CAN FD报文，因此这样的网络可以正常通信，但是CAN FD报文只能在支持CAN FD的节点间进行数据通信，具有一定的局限性。

由于历史条件的限制，并不是所有汽车厂商的ECU都能全部切换到CAN FD，特别是国内厂商，CAN FD技术还不成熟，因此CAN FD节点和传统CAN节点同时存在的状态会持续相当长的时间，本文介绍的混合组网技术也为当前的CAN网络提供了一个思路。相信随着国内技术的成熟，CAN FD会慢慢取代传统CAN，为汽车提供性能更加强大的通讯网络。