Router FD:轻松解决CAN与CAN FD之间的通信问题

1、应用背景

随着总线技术在汽车电子领域越来越广泛和深入的应用,特别是自动驾驶技术的迅速发展,汽车电子对总线宽度和数据传输速率的要求也越来也高,传统CAN(1MBit/s,8Bytes Payload)已难以满足日益增加的需求。因此在2012年,Bosch发布了新的CAN FD标准 (CAN with Flexible Data Rate) ,CAN FD继承了CAN的绝大多数特性,如同样的物理层,双线串行通信协议,基于非破坏性仲裁技术,分布式实时控制,可靠的错误处理和检测机制等;同时CAN FD弥补了CAN在总线带宽和数据长度方面的不足。2015年6月30日,国际标准化组织(ISO)已经正式认可CAN FD,并无反对票通过ISO 11898-1作为国际标准草案。
 
因为受制于产品的稳定性考验,改造成本等问题,没法快速全面普及CAN FD。另外,在2012年底提出CAN FD到2015年中成为ISO CAN FD。也就是说目前市场上大部分都还是在用传统的CAN2.0,有一小部分用非ISO标准的CAN FD,一部分用ISO标准的CAN FD。因此如果我们要推广使用CAN FD,我们就都会遇到这样一个问题:传统CAN与CAN FD共存的网络中,如何解决彼此通讯?
 

2、使用的产品

硬件:

主要作用:

  • PCAN-Router FD具有有两个CAN通道、PCAN-Router FD具有六个通道,都支持最新的CAN FD协议,也兼容CAN2.0;
  • 基于ARM Cortex M4F微控制器,PCAN-Router FD模块的功能和2路CAN FD通道之间的数据路由可任意编程;
  • 可以将CAN转换成CAN FD,反之亦然,也可以将一个新的CAN FD的应用集成到现有的CAN2.0网络中;
  • PCAN-Router Pro FD配备了一路模拟输入和四路数字I/O,CAN报文可以记录在内部存储或者插入的存储卡上,然后通过USB连接到PC也可以直接导出。

3、应用架构图

 

4、应用方法与过程

本应用方法的硬件连接和通讯过程:

本案例的硬件连接和通讯过程主要分为两部分:一部分是CAN总线的连接,另一部分是CAN FD之间的通讯;CAN和CAN FD之间则通过PCAN-Router Pro FD进行通信。

①.CAN部分:

  • MU-Thermocouple1 CAN作为CAN总线热电偶测量模块可以将温度信号转为CAN信号,然后转成的CAN信号输入到PCAN-Router Pro FD的一个通道;
  • PCAN-GPS则可以将GPS信号转为CAN信号,同时和上面一样,也将其转成的CAN信号入到PCAN-Router Pro FD的另一个通道;
  • PCAN-MicroMod Analog 1可以将可配置的输入的物理信号转为CAN信号,同时将该信号通过DB9信号线直接接到PCAN-USB X6上,PCAN-USB X6的USB口连接电脑上的PCAN-Explorer 6用于分析CAN数据。

②.CAN FD部分:

  • 从MU-Thermocouple1 CAN输入到PCAN-Router Pro FD的CAN信号,经由PCAN-Router Pro FD将CAN信号转为CAN FD信号,然后将PCAN-Router Pro FD的另一个通道接到PCAN-Diag上,在这个CAN/CAN FD总线移动式诊断仪上分析CAN FD数据;
  • 从PCAN-GPS输入到PCAN-Router Pro FD的CAN信号,经由PCAN-Router Pro FD将CAN信号转为CAN FD信号,然后将PCAN-Router Pro FD的另一个通道接到PCAN-USB X6上,PCAN-USB X6的USB口连接电脑上的PCAN-Explorer 6用于分析CAN FD数据。

5、结果

  • 本应用案例解决了CAN总线数据与CAN FD数据之间转换通信的问题;
  • 同时也实现了物理信号和CAN信号之间的转换等;

6、实际图片



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