增长。这些 ECU 在遵循行业标准的基础上还采用了一些专 用协议，逐渐从单元发展成了网络中的智能节点。其结 果是，网络成本被拉低，同时其可靠性和性能得到了提 高。在过去的十年里，我们看到，数据总线逐渐发展成了车 载网络的标准。在接下来的十年里，我们相信，现有汽车 网络协议必将经历一系列的扩展，标准网络连接必将进入 汽车。本文对两种新的汽车网络连接协议进行了分析，即
一系列新型汽车功能的发展，例如，先进的驾驶辅助 系统、泊车辅助系统、车道偏离警示系统、盲区探测以及信 息娱乐系统等，触发了对新数据总线的需求。这些新型总线 必须能够达到更快的速度，带宽必须能够扩展，能够实现无 缝升级，而且还要有助于降低功耗、重量、芯线 CAN-FD（具有可变数据速率的 CAN）
CAN-FD 改善了汽车行业中主导总线系统（即 CAN 协 议）的带宽利用率（参见图 1、 2、 3）。带宽利用率的提 高是通过以下方法实现的：
• 这个位时间与现有 CAN 协议相同。这包括多个器件 可在其中（在仲裁开始和应答结束时）同时进行传输的总线 字段。
• 为了实现更高的数据速率， CAN-FD 允许某些特定总 线字段的位时间短于当前的 CAN 位时间。
• 对这些总线字段的时序要求比较宽松，因为只是为了 器件仅一个接一个地进行传输。不需要逐位仲裁。
CAN-FD 是在当前 CAN 协议的基础上演变而来的，支 持现有的所有 CAN 帧格式。有关通用 CAN 帧格式，请参见 图 4。
CAN-FD 可以加速针对汽车 ECU 的最后编程工作。通 用汽车指出，使用 CAN-FD 后， ECU 编程时间将缩短至当 前编程时间的三分之一，甚至是五分之一。同样地，汽车修 理间内的诊断或软件升级时间也缩短了。
传输节点出错可能会导致消息突然中断，从而对那些 安全至上的系统造成影响。每个 CAN-FD 消息的错误状态信 息 (ESI)位元中都包含传输节点的状况。采用这种方式，接 收器就能够传输节点，并在实际问题发生之前采取故障 预防措施。
CAN-FD 使得消息长度扩展到了 64 字节，从而避免了长消息被拆分。其结果是，在 CAN 堆栈中形成了一个非常 简化的传输层。您不必实现复杂的流控制机制来容纳多个消 息。
随着汽车功能的日益丰富，汽车 ECU 之间交换的数据 量也呈直线上升。 CAN-FD 凭借更高的带宽，可以轻松处理 更大量的数据，而且能够达到与 FlexRay 媲美的速度。
由于通信速度更快， ECU 可以通过 CAN-FD 帧以比使 用标准CAN 帧时更快的速度发送和接收数据。其直接效果 就是总线负载会降低。示例：一个仪表板负责为驾驶员呈 现汽车的大量参数。它将需要驱动 3 到 7 个计量器，控制
20 到 30 个信号装置，响铃并显示信号警报来状态或系 统故障。该节点需要通过来自多个ECU 的大量 CAN 消息来 接收和传输信息。在这样一个系统上，CAN 负载可以占到
J1939-14 标准定义的最大位速率是 500kbps。然而， CAN-FD可以达到更高的速度。仲裁场可以仍维持的速度，但数据载荷能够以高得多的速率进行交换。这极大 地提高了网络的吞吐量。（未完待续）
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