CAN FD Light采用新架构提高效率

工程师很少能清楚地预见到一项将影响未来几年产品的技术的兴起，但这正是我们所见证的 CAN FD Light 的兴起。明天的赢家将是那些早早赶上潮流的人。因此，必须了解谁应该考虑使用这项技术以及为什么。控制器局域网 （CAN） 是博世1于 1980 年代初期开发的串行通信总线。该技术以当时其他协议无法满足的方式满足汽车行业的独特要求。从那时起，CAN 发展到解决更多的用例。例如，机场大门、建筑设备或工业应用都使用标准或其变体 CAN-FD。

CAN FD（灵活数据速率）是 CAN 的高速版本，旨在满足对更大带宽的需求。该协议每帧保存 64 个字节，是第一个 CAN 标准的 8 倍。由于双比特率连接和更高的可靠性，它还允许更快的传输。然而，随着汽车上传感器数量的增加，工程师们意识到“更轻”的 CAN FD 协议可以提供巨大的技术和经济优势。因此，2020 年，CAN in Automation （CiA） 组织宣布创建 CAN FD Light。

了解迹象并预测趋势

在深入研究标准本身之前，Fred 阐明了业界对 CAN FD Light 的热情。事实上，一些公司已经在使用它，甚至在它标准化之前。ST、奥迪和 OLEDWorks 最近展示了使用该协议的尾灯演示。欧洲和日本的汽车制造商表示积极反馈，CAN分析或测量设备制造商也表现出兴趣。显然，许多人在完全承诺之前仍在等待官方标准。然而，工作草案正在审查中，标准应该在 2021 年之前准备好。因此，问题不再是行业是否会采用 CAN FD Light，而是何时采用。因此，工程师必须熟悉标准，以确保他们不会落伍。 因此，让我们解决三个可能会阻止团队尽早加入潮流的误解。

1. CAN FD Light 与 CAN FD 不一样，它使用了新的 Commander-Responder 架构

远离多指挥官拓扑

“CAN FD Light”串行通信总线不仅仅是 CAN FD 的精简版，而是一种新的架构。虽然 CAN 或 CAN FD 使用多指令拓扑，但 CAN FD Light 依赖于指令-响应架构。在多命令设置中，所有单元（尾灯、传感器、信息娱乐等）都需要一个带有微控制器、电源等的模块。此外，网络必须将所有模块相互连接并与中央控制器连接。CAN FD Light 的命令-响应拓扑更简单，因为主控制器现在直接命令每个单元。随着微控制器变得越来越强大，对中间模块的需求已经过时，从而实现更直接的通信。

比 CAN FD 更简单，但同样强大

工程师，尤其是那些在 CAN 或 CAN FD 方面有经验的工程师，将需要进行调整，因为模块不再需要仲裁。指挥官，即主控制器，只需将数据发送到特定单元，然后在必要时将其信息发回。CAN FD Light 迅速流行的一个原因是一些工程师已经在以这种方式使用 CAN FD。尽管具有互连性，但有些人严重依赖主域，即使 CAN FD 的设计并未考虑到这一目的。然而，新协议本身就围绕着这种更简单的行为，为这些工程师提供了他们正在寻找的系统。此外，CAN FD Light 还受益于与 CAN FD 相同的稳健性和安全特性。 例如，CAN FD Light 继承了 CAN FD 的带有循环冗余校验 （CRC） 的 64 位数据帧。

2. CAN FD Light 不仅更简单，还能提高效率

技术有效性

工程师经常低估指挥官-响应者拓扑对整体设计的影响。除了仲裁已过时，系统不再需要网络上的错误帧来确保一致性。事实上，CAN FD Light 有一种直接的方法，可以将其作为纯硬件解决方案来实现。事实上，传统上，域控制器内的软件管理各种模块。当 CAN 或 CAN FD 系统连接不同的复杂模块时，该软件可实现更大的灵活性。但是，工程师在处理环境传感器或尾灯等更简单的系统时不需要它。因此，CAN FD Light 是一项重大进步，可确保团队不再需要编写复杂的软件系统来管理简单的单元。

成本效益

CAN FD Light 的另一个重要优势是其成本效益。许多公司已经在试验它，因为移除单元和主控制器之间的控制模块可以节省大量成本。例如，它大大减少了所需的微控制器数量。同样，纯硬件实现降低了软件开发成本。此外，公司不再需要高精度陶瓷谐振器或晶体振荡器。 实际上，CAN 的多指令拓扑要求每条总线准确同步所有消息。大多数汽车制造商要求时钟精度低于 0.1%，这反过来又需要昂贵的外部晶体。这种设备的价格可以占执行器单元价格的一半。在 CAN FD Light 的指挥官-响应系统中，响应者的内部时钟就足够了，因为主控制器是唯一一个发起通信的控制器。

3. CAN FD Light 许可证的可访问性并不低，它们使用与其他 CAN 协议相同的通道

一些工程师可能不愿意采用 CAN FD Light，因为担心其许可结构可能涉及不同的公司。然而，该协议是 CAN FD 的演进，这意味着获得许可证的过程与其他 CAN 标准相同。公司将为 CAN、CAN FD 或 CAN FD Light 许可证使用相同的渠道。因此，已经熟悉该流程的公司可以轻松获得新技术的使用权并迅速实施。因此，随着行业接近 CAN FD Light 的标准化，进入这种简单技术的门槛很低，这很容易解释为什么我们期望快速进入市场。

审核编辑：郭婷