随着CAN FD與車載以太網的誕生與應用，給新一代智能網聯車的整車架構帶來顯著的變化，也給整車廠帶來新的機會和挑戰。針對目前CANFD升級較複雜的現狀，ZLG提供了有效解決方案，本文将做簡單的介紹。

一、新一代智能網聯車CANFD的應用

傳統的汽車網絡架構主要是由CAN總線組成，車内分布式電控單元ECU按照功能劃分為動力總成、車身控制、輔助駕駛等總線區域；車窗、車燈、天窗等則通過LIN總線接入CAN網絡。

在新一代智能網聯車的浪潮下，随着車載ECU的與日倍增以及處理器運算能力和硬件的高速發展，連接ECU的網絡需要更大的帶寬，這一需求遠超CAN等傳統車載網絡的容量極限。

因此，比較明确的趨勢是向CAN FD過渡，CAN FD提供了64字節的數據吞吐量以及最高5Mbps的傳輸速率。由于車載以太網具有高帶寬、低延遲、低成本的特性，在新一代整車架構中将替代CAN總線成為優選網絡架構。

如圖1所示，以車載以太網作為骨幹網絡，将核心域控制器（動力總成、車身、娛樂、ADAS）連接在一起。各個域控制器在實現專用的控制功能的同時，還提供強大的網關功能。從圖1可以發現，在各個域控制器的下方，各部件之間通訊通過CANFD來實現數據共享。

圖2 CANFD通訊現狀

由于CANFD向下兼容CAN，而普通CAN節點無法正常解析CANFD報文。如圖3所示，CAN節點和CANFD節點的波特率明顯是不匹配的，CANFD最高5Mbps，進而導緻通訊故障，就會一直報錯，導緻網絡通訊異常。

圖3 CAN與CANFD波形對比

那麼，如何保證CAN/CANFD節點正常通訊測試，快速地升級到CAN FD呢？

1、網絡中所有CAN節點升級到CANFD

這種方式雖然能夠保證網絡中既可以存在CAN報文也可以存在CANFD報文，但是由于整體網絡全部更替為CANFD，對于前期車廠測試或生産部分單元來說，成本較高且使用率低。

2、CAN節點自動忽略CANFD報文

這種方式是讓網絡中CAN 2.0節點不對CANFD報文進行識别，能夠保證網絡中不存在錯誤幀，但是CAN節點與CANFD節點不能進行通訊是存在的弊端，隻能作為臨時方案适用。

3、實現CAN與CANFD的轉化

對于CAN FD的升級，如果不是全部節點都進行升級，大部分整車廠都會采用先将動力域升級成CANFD，然後再進行各個功能域的升級，所以，為了避免與CAN總線的沖突，需要首先将CAN網絡與CANFD節點的通訊打通，保證在生産線或實驗室能夠進行通訊測試。這種情況，使用CANFD網橋作為轉換來完成是更好的方法。如圖4所示，工程師可以不用在意如何完成CAN與CAN FD報文之間的轉換，隻需要進行一些參數的配置選擇，既可以實現CAN/CANFD的相互轉換，也可以将工作重心放到産品功能的實現上，降低前期測試的成本，提高使用率。

圖4 CANFD網橋實現CAN與CANFD通訊

除此之外，對CANFD設備的測試、調試以及數據的讀取與存儲也是目前存在的痛點，面對諸如此類現象,緻遠電子針對常用的接口，例如：USB、串口、網口、WiFi、PCIe等，推出了如圖5所示一系列CANFD卡及記錄儀，助力工程師完成CANFD網絡和車載以太網的設計、驗證、調試、故障排查以及維護。

圖5 CANFD系列産品

三、CANFDBridge助力整車廠CANFD快速升級

CANFDBridge是廣州緻遠電子有限公司開發的高性能CAN/CANFD智能協議網橋。集成2路CAN/CANFD可切換接口，支持ISO标準CANFD與Bosch CANFD标準。每個接口具備獨立的2500VDC電氣隔離保護電路，支持設置波特率範圍50K~5Mbps；支持CAN轉CAN、CAN轉CANFD、CANFD轉CAN、CANFD轉CANFD等報文默認轉換處理，除此之外，具有如下特性：

• 靈活的轉換組合還原數據

采用直轉、合并、拆分三種方式實現傳統CAN的8字節長度和CANFD的64字節長度的相互轉換，無損還原原有數據。

每個CAN通道支持設置64組标準幀ID/标準幀組ID/擴展幀ID/擴展幀組ID的過濾配置，有效過濾無需數據，降低總線負載。

• 支持CAN ID與數據轉換映射功能

CANFDBridge支持ID與數據的轉換映射，可以把輸入的報文進行特定ID和數據的轉換輸出，實現相同設備的聯網接入。

CANFDBridge内置可配置的終端電阻，用戶通過軟件即可使能或者去除；自帶自定義波特率計算器，可以計算出匹配網絡的TESG1、TESG2、SJW、采樣點的波特率寄存器，提高設備的适應性。

CANFDBridge具備發送錯誤信息回傳功能，讓本側設備獲知另外一側的總線運行情況，提高故障預警能力。

通過CANFDBridge的配置接口，具備讀取通訊錯誤狀态的功能，可以方便的查找到故障的大概方向，以便于paicha 軟硬件問題。

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