CAN FD的案例
康謀分享 | 從CAN到CAN FD：ADTF在汽車網絡中的應用
在此背景下，CAN（Controller Area Network）總線應運而生，以其高可靠性和靈活性，成為汽車通信系統中不可或缺的一部分，承載著車輛控制、監控和診斷等關鍵任務。
一、技術演進：從CAN到CAN FD
隨著技術的持續發展，傳統的CAN總線在數據傳輸速率和帶寬上逐漸顯現出局限性。具體來說，傳統的CAN總線波特率最大為1Mbit/s，數據幀中有效數據域最大為8個字節。這種設計在早期滿足了車輛控制和監控的需求，但隨著車載系統復雜度的提升，對更高數據傳輸速率和更大數據容量的需求日益迫切。因此，CAN FD（CAN with Flexible Data-Rate）隨之推出。CAN FD在保持CAN優良特性的基礎上，實現了技術上的重大突破：
1、可變數據位速率
CAN FD引入了數據段的波特率可變機制，理論上最高可達15Mbit/s，這一段的波特率可變，而其余部分仍使用原來的CAN速率，從而在保持兼容性的同時大幅提升了數據傳輸速率。
2、擴大的有效數據域
CAN FD將數據幀中有效數據域擴展到64個字節，相比傳統CAN的8個字節，顯著提高了單幀數據的傳輸量，使得通信更加靈活、快速、可靠。
3、新的CRC算法
為了適應更大的數據域和提高錯誤檢測的準確性，CAN FD采用了新的CRC算法，并對填充位規則進行了優化，以減少錯幀漏檢率。
4、新的幀結構
CAN FD在控制場中增加了EDL位、BRS位和ESI位，這些位用于區分CAN報文與CAN FD報文，并確定是否轉換為可變速率。同時，DLC編碼方式也由線性變為階梯式，以適應更大的數據長度。
展開 CAN(FD)/LIN網絡開發咨詢服務
具體包括：
- 基于網絡平臺的CAN/LIN/CANFD/FlexRay/Ethernet網絡需求規范開發
- 基于網絡平臺的SecOC需求規范/E2E需求規范/PN需求規范開發
- 基于車型的整車通信系統設計（CAN / LIN / CANFD / FlexRay / Ethernet）
- 基于車型的整車PN（Partial Network）網絡系統設計
- 基于車型的整車診斷系統設計（CAN / LIN / CANFD / FlexRay / Ethernet）
- 基于車型的整車網絡時間分析及優化
- CAN/LIN/CANFD/FlexRay/Ethernet總線網絡平臺測試規范及腳本開發
- 基于總線網絡平臺具體車型的測試實施
總線網絡系統的V-Model 開發流程
服務優勢
- 19年總線技術積累
- 100 多個網絡系統開發項目，為整車廠構建網絡平臺及測試實施，服務客戶有一汽、上汽、吉利、長城、東風、北汽、長安、廣汽、威馬、華人運通、恒大汽車、江鈴、江淮、東風小康、黃海等
- 30多個協議棧開發和集成項目，服務客戶有一汽、東風、上汽、南汽等
- 70 多位總線技術工程師
- 自研的總線開發工具VDE
- 成熟的總線開發流程，完整的系統解決方案
- 豐富的汽車電子控制系統開發經驗
展開 CAN(FD)/LIN 網絡開發咨詢服務
具體包括：
? 基于網絡平臺的CAN/LIN/CANFD/FlexRay/Ethernet 網絡需求規范開發
? 基于網絡平臺的SecOC需求規范 /E2E 需求規范 /PN需求規范開發
? 基于車型的整車通信系統設計（CAN/LIN/CANFD/ FlexRay/Ethernet）
? 基于車型的整車 PN（Partial Network）網絡系統設計
? 基于車型的整車診斷系統設計（CAN/LIN/CANFD/ FlexRay/Ethernet）
? 基于車型的整車網絡時間分析及優化
? CAN/LIN/CANFD/FlexRay/Ethernet 總線網絡平臺測試規范及腳本開發
? 基于總線網絡平臺具體車型的測試實施
總線網絡系統的 V-Model 開發流程
服務優勢
? 18 年總線技術積累
? 100 多個網絡系統開發項目，為整車廠構建網絡平臺及測試實施，客戶有一汽、上汽、吉利、長城、東風、 北汽、長安、廣汽、威馬、江鈴、江淮、東風小康、黃海等
? 30多個協議棧開發和集成項目，服務客戶有一汽、東風、 上汽、南汽等
? 70多位總線技術工程師
? 300多期總線技術講堂，參加人數超過兩千人
? 成熟的總線開發流程，系統解決方案
? 豐富的汽車電子控制系統開發經驗
經緯恒潤
北京市海淀區知春路7號致真大廈D座6層
電話：010-64840808-6102
郵箱：market_dept@hirain.com
網址：www.hirain.com
展開 【新品發布】CAN(FD)、LIN總線通信和數據庫設計工具-VDE
產品介紹
VDE采用“客戶端-服務器”模式，客戶端支持以車系、車型、網段、節點為單位進行數據庫的設計，同時支持CAN、LIN、CANFD總線，下一版本將支持以太網數據庫ARXML/FIBEX文件編輯；服務器支持多人協作、平臺化信號管理、車型復用、數據庫版本管理、審核發布、郵件發送等功能?？蛻舳伺c服務器兩個版本相互獨立，可單獨使用單機版。
基本功能
? 支持多個車型、網段、ECU的同時設計
? 支持CAN、LIN、CANFD的同時設計
? 支持導入導出網段和單節點DBC/LDF
? 支持車型、網段、節點、報文、信號的一致性檢查
? 支持Layout方式顯示信號排布，操作簡單直觀
? 支持網段的負載率及延時仿真分析
便捷功能
? 支持撤銷恢復Undo/Redo功能
? 支持報文、信號的拖拽
? 支持報文、信號等的排序、查找與統計
? 支持自動生成網關路由表
? 支持DBC/LDF與通信矩陣Excel的轉換
? 支持網段對比，生成Excel格式的變更記錄
? 自動記錄操作日志
? 支持豐富的快捷鍵
平臺信號庫
? 平臺車型共用平臺信號庫，信號同步更新
? 支持CAN、LIN、CANFD共用信號庫
? 支持導入信號庫功能
? 支持導入信號類型模板、快速創建信號
? 支持導入信號自動命名模板，規范化信號名稱
車型復用
? 支持網段鏡像
應用場景：同一車系，多個不同子車型之間，PTCAN互相獨立，BDCAN相同時，則可以采用網段鏡像功能。
? 支持節點繼承
應用場景：在新車型開發過程中，部分ECU直接延用舊車型ECU，此時，可使用節點繼承功能。
展開 
Intrepid—總線采集測試仿真工具
—軟件功能
網絡監控
診斷
數據采集
節點仿真
自動測試
—軟件支持以下網絡協議
CAN, CAN FD
GMLAN
Automotive Ethernet
Keyword
LIN
UART
FlexRay
CCP/XCP
K-Line
ISO9141
J1939，J1708
ISO1422
—Vehicle Spy特性
多個用戶可以在同一臺電腦上使用Vehicle Spy便捷地進行項目跟蹤、數據記錄、編寫腳本和功能模塊設置等工作
消息監控和網絡視圖能讓用戶同時查看多種網絡統計數據、特性和總線利用率
消息界面方便查看、篩選、分類、標注多種總線網絡信號和消息，自動高亮正在變化的數據
用戶可以創建任意數量圖形面板，以個性化的方式來顯示數據，包括儀表、消息面板、旋鈕等等
支持腳本和自動化，用戶無需具備計算機語言基礎也可以快捷地創建自動化任務、仿真節點、ECU的工作
ValueCAN 4-4 USB-4 CAN FD 接口
ValueCAN 4系列是英特佩斯的下一代低成本、高性能接口，適用于CAN和CAN FD 網絡。ValueCAN 4 系列是四個相關產品系列，提供CAN FD支持，通過USB的供電和操作，堅固的IP65金屬外殼和保護性橡膠，具有兩種類型（Type A或Type C）連接器的USB 2.0接口，支持（480 Mbps）。
展開 英特佩斯總線采集測試仿真工具
RAD-Galaxy有12個BroadR-Reach?(100BASE-T1)的PHY，它可以支持8x CAN FD通道，4 LIN通道，DoIP功能，以及脫機運行模式。
? 功能特性
? 以亞微秒的時延動態探測主從節點間的全雙工通信數據
? 具有基本的過濾和路有能力
? 可作為BroadR-Reach?至千兆以太網橋接設備
? 支持時間協議（PTP）
? 支持音頻視頻橋協議（av B）
? 包含Vehicle Spy 3的License
? 應用
? ECU級和系統級別的自動測試
? 車載以太網通訊監控
? 網絡仿真/總線仿真
? 車載以太網到CAN FD或LIN的網關應用
? 數據采集功能
? 基于CAN FD或車載以太網的多節點刷寫功能
? 系統級/網關ECU測試
RAD-Galaxy擁有的特性使其可以測試一個由多達6個連接到車載以太網網關的ECUs/節點組成的系統，以及8路CAN FD網絡。使其成為網關ECU測試以及系統測試的理想測試工具。
? 動態探測模式
RAD-Galaxy的一個主要應用就是作為動態探測設備，可以透明地將自身接入BroadR-Reach?(100BASE-T1)汽車以太網之間，保證網絡無縫正常工作。報文通訊的拷貝也會通過千兆以太網傳輸至PC上，再PC上可以使用已經包含的Vehicle Spy軟件進行分析。
? 媒介轉換器模式
RAD-Galaxy可以被設置成媒介轉換器來工作，可使其與至多12個車載以太網ECU進行交互。這樣可以使用戶能夠進行節點模擬，或直接操作診斷和ECU刷寫功能。
展開 車聯網安全基礎知識之大眾集團汽車電子電氣架構
于是汽車中采用了多種總線，包括 CAN、LIN、車載以太網等技術。相同的總線之下按照用途又做出了進一步劃分。對不同網絡進行劃分/隔離能夠彌補 CAN 總線由于廣播特性引發的安全問題，有效提升車內網絡的安全性。不同網絡的上的數據交互最終匯聚在網關(J533)上，網關對數據進行分析處理，轉發到對應的網絡中。網關是保障汽車內部網絡通信的重要組件。
大眾燃油車中總線分為以太網、LIN、驅動 CAN、底盤 CAN、輔助駕駛 CAN FD、舒適 CAN、信息娛樂 CAN、診斷 CAN、以太網等。在新車型中驅動 CAN、底盤 CAN 采用 CAN-FD，老車型中常使用 500kBit/s 的 CAN。
不同的總線網絡承擔著不同的功能，各網絡中連接的主要部件如下。
驅動（動力） CAN-FD：通信速率為 2000 kBit/s，動力 CAN 主要的部件是發動機和安全氣囊。動力 CAN 汽車中最重要的網絡之一。
底盤 CAN-FD：通信速率為 2000 kBit/s，底盤 CAN 連接助力轉向、減震器、制動器（ABS、ESC、集成 EPB）、泊車輔助系統（PLA/PDC）、電子助力器(EBKV)等。
輔助駕駛 CAN-FD：通信速率為 2000 kBit/s，輔助駕駛 CAN 連接防撞預警系統(FCM)、 自適應前大燈系統(AFS)、雷達、攝像頭、輔助換倒控制單元、后視等。
舒適 CAN：通信速率為500 kBit/s，舒適 CAN 連接空調、車身控制器(BCM)、無鑰匙進入(kessy)、抬頭顯示（HUD）、組合儀表、座椅記憶、行李箱蓋、滑動天窗、車門控制單元、報廢車輛指令(ELV)。
展開 MACH SYSTEMS—總線接口轉換工具
-LIN轉換器、CAN -CAN FD轉換器、可實現剩余總線仿真
支持用戶編程，支持的可視化固件語言為C/C++, 提供SDK，方便與各種工具實現接口通訊與客制化定制
未來汽車電子可能的變化？
四、汽車總線基于SOA的需求將逐漸采用以太網為主干網，多種總線共存的狀態
汽車上的總線技術包括：LIN、CAN、CAN FD、FlexRay、MOST及Ethernet。就目前汽車上的應用情況，成本低、可靠性高、應用普遍的有Lin、CAN通訊，CAN FD也是最近幾年才逐漸得到應用，CAN FD是對傳統CAN總線的一種擴展和過渡，其目的就是Make CAN Fast，首先其不會對原有的整車網絡帶來大的變更，具備很好的兼容性又具有可觀的傳輸速率。在開發遷移量、時間成本、硬件成本等方面的考慮下，CAN FD在當前階段是很好的過渡方案。
但隨著汽車電子電器架構復雜度的提升尤其當前輔助駕駛系統、無人駕駛技術的快速發展，傳統的LIN、CAN總線已不堪重負且無法滿足未來高帶寬的要求，例如無人駕駛技術涉及攝像頭、激光雷達等傳感器及不同控制器之間大量數據的采集、傳輸和處理。當同時考慮X-By-Wire應用場景和更高的帶寬要求時，CAN FD可能也無法滿足，因此對于線控應用場景，FlexRay是一種不錯的方案，因FlexRay是專為車內局域網設計的一種具備故障容錯的高速可確定性車載總線系統，采用了基于時間觸發的機制且具有高帶寬、容錯性好等特點，在實時性、可靠性及靈活性方面都有很大的優勢，非常適用于安全性要求較高的線控場合及帶寬要求高的場合。但FlexRay的應用對OEM的能力要求相比CAN會提高很多，同時全部升級為FlexRay會帶來開發遷移量、時間成本、硬件成本等方面的同步提升（所有節點必須升級為FlexRay節點）。此外，就我個人觀點而言，FlexRay后續得到普遍應用的可能性不是很大，首先成本方面與車載以太網差不多而通訊速率又遠低于它，而車載Ethernet在未來得到推廣的可能性要比FlexRay高很多。
展開 車載總線數據庫轉換工具 - INTEWORK-VDC
INTEWORK-VDC是一款簡單易用的數據庫轉換工具，可以實現車型通信數據的標準格式文件和企業Excel模板間自動轉換，支持CAN（FD）、Ethernet、LIN、J1939多種協議的數據庫。軟件操作簡單，轉換速率快。
轉換功能
? 支持CAN（FD）/LIN/J1939多種通信協議的數據庫轉換
? 支持Ethernet CP/AP平臺Arxml數據庫轉換
? 支持通信矩陣的一致性檢查，超鏈接定位及高亮顯示有錯誤的單元格
? 可配置Excel模板、自定義屬性和一致性檢查項
? 支持拆分、合并節點數據庫（DBC/Excel/Arxml）
? 可配置節點拆分方式、導出矩陣排序格式、文件命名格式等
路由表生成
? 支持一鍵導入多個DBC文件
? 支持直接/周期報文路由和信號路由
? 支持路由前后的變更信息，如信號起始位、路由超時值等信息
數據庫對比功能
? 支持導入不同版本的DBC/LDF/Excel進行對比
? 可對比出節點、報文、信號的新增、刪除、屬性更新等變更內容
展開 專家訪談 | 數據采集和測試的未來
其次，車輛電子設備的網絡化正越來越多地從傳統的CAN轉向基于CAN-FD和汽車以太網的車輛總線?！?lt;/span></p><p><br></p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/0dOps7rIddpkYBzT70CIE34MD1oqpa9vvNkZC7ZXuT5PaMEiabMz1ovicNBhtyMkcOxAyyTaGF9bicefp3tOEQukA/640?wx_fmt=jpeg"></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">QuantumX CX27C是QuantumX家族首個采用低功耗片上系統(SoC) 架構的成員。這個新平臺允許客戶將快速記錄的數據集成到他們選擇的任何數字總線中，EtherCAT、PROFINET、Ethernet或新的xCP-on-Ethernet。</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">MX471C是CAN/CAN FD通信新旗艦產品，允許您通過現代車輛總線同步采集信號，自由擴展到x數量端口，允許直接從選定的ECU采集xCP-on-CANFD信號，或是用作模擬采集信號到CAN或CAN FD總線的網關。</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">因此，這些模塊的性能提高12倍。并且該模塊與2008年以來的QuantumX所有模塊都兼容。
展開 
Kvaser—靈活多變的CAN總線接口方案
也不同于其他的一些類似的方案提供商，kvaser構建了一個開放的協作環境：
? 開放協作系統：Kvaser公司與眾多知名技術公司形成戰略合作關系
? 通用應用程序接口，為軟件開發者和終端用戶形成便利
? 免費軟件、客戶服務
? 專門針對工程師的需求而定制
? 對產品研發持續地資金投入
? 匯集CAN和相關總線協議領域內的頂尖專家
下面通過幾款典型產品深入說明一下Kvaser和它的開放協作環境。
Kvaser Hybird Pro 2xCAN/LIN
Kvaser Hybrid Pro 2xCAN/LIN 是一個靈活的雙通道適配器?！窰ybird」顧名思義，它的每個通道可以分別作為CAN, CAN FD或者LIN總線使用。這使Kvaser Hybrid Pro 2xCAN/LIN 成為一個汽車通訊檢測工程師擁有的“通用適配器”！
Kvaser Hybrid Pro 2xCAN/LIN還提供一些功能，如支持CAN FD, 安全模式, 一次性發送, 錯誤幀生成和Kvaser MagiSync自動時鐘同步。
? CAN FD：可變速率的CAN總線，現在已經越來越多的進入到CAN總線的應用中了
? 一次性發送：禁用CAN報文的自動重發功能
? MagiSync同步：多個設備之間自動的始終同步
? 工作溫度：-40 到 85 °C
作為一個HIGH END設備，這個適配器能幫助用戶開發自己的程序。用戶可以通過Kvaser的免費CANlib /Linlib軟件開發包提供的資源創建這些程序。這些程序可被用來完成各種任務，如CAN節點模擬和CAN升級，或構建一個LIN到 CAN接口。同時也提供了對應的說明指導和程序范例「Free」！
展開 基于ODX的工程診斷儀 — DDS
- 產品組成
USB數據線* 1：1端接 HiMetal 的 USB 口，1端接 USB-A口
OBD數據線（需定制）* 1：1端接HiMetal的 DB15 接口，1端接 OBD（管腳可由客戶定義）
- 產品特性
4 路高速 CAN（FD），支持波特率 125 Kbps、250 Kbps，500Kbps，1Mbps
1 路K，支持波特率：9600bps，10400bps
【新品發布】以太網通信和數據庫設計工具 - INTEWORK-VDE
VDE在支持CAN(FD)、LIN的基礎上開發了以太網通信設計的功能，能夠支持SOA設計以及基于SOME/IP的通信系統設計，快速便捷地進行數據類型定義、服務定義、服務部署，以及SOME/IP和SOME/IP-SD的通信行為定義，為車載網絡工程師提供輕量化的敏捷開發環境。
產品介紹
VDE作為基于整車進行網絡通信設計的工具，能夠支持CAN(FD)、LIN、以太網的設計，支持通信數據庫（DBC、LDF、ARXML）的導出、對比、生成ChangeLog、生成網關路由表、一致性檢查、數據庫的審核及版本管理等功能。
VDE的以太網功能是繼基礎版之后的又一功能，其目的在于為用戶提供一個友好的以太網數據庫編輯平臺，可以便捷實現以太網數據庫的創建工作。VDE導出的ARXML文件滿足AUTOSAR規范要求，并支持導入至CANoe、DaVinci、SWCDesigner等工具進行仿真測試、代碼生成等工作。除此以外，VDE也可以通過實現ARXML的導入、編輯、再導出以滿足用戶更為靈活的需求。
展開 汽車多總線數據采集：挑戰、架構與同步策略全解析
下文將結合行業實踐，系統拆解多總線（CAN/LIN/100BASE-T1等）數據采集方案的核心痛點、架構設計、同步策略與系統搭建，為從事智能汽車數據閉環開發的工程師提供一套可落地的技術參考。
二、關鍵技術挑戰
多總線數據采集常被簡化為硬件連接問題，但在工程化落地時，需系統應對四重挑戰，這直接決定了數據能否真正用于算法迭代。
協議與接口復雜：常用一套硬件同步采集車載以太網、CAN/CAN FD、FlexRay、LIN及多路視頻，并支持靈活擴展以適應不同測試場景。
時間同步要求極高：多傳感器數據融合依賴納秒級時間對齊，且須在系統啟動異常（如時間復位）等邊緣場景下保持同步不中斷。
車規級可靠性嚴苛：系統在-40℃~85℃、持續振動及強電磁干擾環境中穩定運行，并通過冗余設計杜絕數據丟失。
數據需直接賦能算法：采集系統應支持基于工程數據庫的信號級解碼，并輸出與平臺無縫銜接的格式，提升數據可用性。
三、硬件架構設計
為應對上述挑戰，硬件系統需采用模塊化、車規化、高密度的設計思路。以下是一個經過驗證的架構實例：
（1）核心記錄單元：采用強固型工控機，采用寬溫操作與豐富擴展槽，為后續擴展提供地基。
（2）總線采集網絡（關鍵）：
a. 以太網部分：通過 CM 100 HIGH 模塊接入多達12路100BASE-T1車載以太網，這是智駕數據主干。
b. 傳統總線部分：CM CAN COMBO 模塊可靈活配置，單模塊提供6路CAN/CAN FD + 1路FlexRay，通過組合滿足不同車型需求。
（3）網關與交換：Enhanced Ethernet Switch 實現多路數據匯聚，并通過萬兆光口上傳，避免數據瓶頸。
（4）視頻輸入：采用支持UVC協議的工業相機，通過USB3.0接入，由軟件實現多路視頻幀級時間對齊。
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