CAN FD让汽车神经网络强化升级

CAN FD通信协议是基于原始CAN总线标准(又称为“经典CAN”)而设计的，有助于确保多种车载网络数据传输率和吞吐量在继续演进的同时，汽车微控制器和连接的系统能够以各种速率高效通信。CAN FD协议支持高达5 Mbps的数据传输率和高达64字节的有效负荷，有效提升了设计师的能力，使其能够在其下一代汽车应用中更快速地移动数据。

什么是CAN FD?

随着电子、半导体、通讯等行业的快速发展，汽车智能化的诉求也越来越强。为了提高汽车的安全性和舒适性，实现汽车的电动化和智能化，以及增强网络连接，汽车制造商将越来越多功能集成到了汽车上，ECU(电子控制单元)大量地增加使总线负载率急剧增大。

目前在市场上的商用车中广泛使用的是车载网络CAN(Controller Area Network)。但是由于CAN总线的最高传输速率为1Mbit/s(通常汽车CAN系统的实际使用速率最高为500kbit/s)，ECU大量增加使总线负载率急剧增大以致造成网络拥堵，影响信息传输的可靠性和实时性。为了满足日益增长的汽车网络需求，所以我们需要能够传输更多信息的高速车载网络。

因此，在2012年Bosch发布了CAN的替代总线CAN FD(CAN with Flexible Data rate，灵活数据传输率)协议。

CAN FD的设计优势

首先是传输速率方面，CAN FD比CAN更加快。ECU是汽车的大脑，如果ECU大量增加，处理器ROM容量也将随之增加。在进行ECU研发时，需要将软件写入ROM，这个写入的过程是通过CAN来完成的。但是，通过CAN重写大容量的软件，需要花费非常长的时间。因此要引入速度更快的CAN FD。

其次是带宽方面，CAN FD更加能满足需求。由于功能不断增加，CAN总线的负荷将逐渐达到极限，从而出现延迟时间增加和网络带宽不足(网络传输能力较差)。在这种情况下，根据功能来划分局部网络的方式可以解决带宽不足的问题。CAN的最高传输速率可达1Mbps, CAN FD可达 8Mbps，如果用CAN FD来代替CAN，就不必为了解决带宽问题而使用划分局部网络的方式了。

最后是信息安全方面。对车载通信敏感数据的认证和完整性保护，是确保车辆通信系统安全的必要条件。以往的车辆CAN总线通信传输的都是未经加密的数据，一旦被第三方侵入，便可直接读取车辆的关键数据，如转速、转向、刹车等信息，一旦被非法利用，后果不堪设想。而在CAN FD中，几乎毫不费力就能实现多个节点的加密数据传输。

TI集成CAN FD控制器和收发器的系统基础芯片

TI近日推出了业界新款汽车系统基础芯片(SBC)TCAN4550-Q1。该芯片集成了使用灵活数据速率控制器局域网(CAN FD)的控制器和收发器，旨在满足车载网络对高带宽和数据速率灵活性的需求。它采用了几乎所有微控制器的串行外围接口(SPI)总线来部署CAN FD接口或提高系统中CAN FD总线端口的数量，同时最少量地对硬件进行改动。

以往，在升级至或扩展CAN FD功能时，设计师不得不在其设计中整合多个分立的组件或彻底修改微控制器，通常来说这既耗时又成本高昂。借助TCAN4550-Q1系统基础芯片(SBC)，设计师能够保有汽车电子和照明、高级驾驶员辅助系统(ADAS)及汽车网关设计的基于微控制器的现有架构，简化了CAN FD的升级或扩展。