如何解决CAN总线中报文传输受限

目前在市场上的商用车和工业控制领域中广泛使用can总线网络。随着电子、半导体、通讯等行业的快速发展,为了提高汽车的安全性和舒适性,实现工业控制领域的智能化,以及增强网络连接与安全等问题,使得can总线的负载急剧增大。这时候can总线1mbps的最高传输速率就显得捉襟见肘。
每个can报文只有8字节,当节点需要发送较大的数据报文时很容易受限,所以要传输大于8字节数据时,就要进行分包传输。
由此可见,在一些特殊场景,只有8字节的can帧容量给功能的实现带来了许多困扰。
常见问题
1、传输大于8字节的内容的时候必须分包传输,这就导致了每发一次8字节can帧,都需要重新发送id、crc、帧结尾等“无用”的数据。
2、can控制器与cpu之间的通讯需要一位进行校验,如果没有校验就会导致出错风险,而每个can帧只有8字节,再减去1个校验字节,就只有7个字节是有效负载,更加恶化了数据传输。
3、在采取分包传输的方法时,很容易被其他优先级较高的报文插入,或者因为干扰等错误引起报文丢失、抑或延迟,导致了接受节点的软件判断困难,增加了软件复杂程度。
介绍三种方法解决报文传输数据不够用的情况
把can id中的某些位当作数据来用
下图所示的就是在29位id的扩展帧id中,可以挤出3个字节做数据位。
升级到can fd
can fd协议在2012年bosch发布了can总线的升级协议。can fd相较于can拥有更高的带宽与更快的传输速率。
通过多路can转can fd网桥
在很多场合无法重新将can节点更改为can fd节点,最简单的解决方法就是使用can-can fd网桥,利用多路复用技术实现将多个节点的can报文通过打包为一个can fd报文进行更高速率传输,来改善can总线数据不够用的情况。
典型的can网桥如ixxat的canbridge nt420,通过canbridge nt420也可以连接两个不同波特率的can网络或者进行电气隔离。
canbridge nt420具有4个can通道,其中两个通道也可以作为can fd通道使用。
canbridge nt具有强大处理能力,可以进行消息过滤,id翻译和数据多路复用技术 (例如需要can fd到can消息转换)。


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