现如今打开一款CAN收发器芯片手册，在Features里都会写着支持CAN FD(CAN with Flexible Data rate, 可变速率的CAN)。尤其是随着电子电器架构的升级，发展到域控阶段，经典CAN（即CAN BUS2.0）负载率越来越高，其局限性越来越大，当前域控制器间更多采用CAN FD或以太网进行通讯。

如前面文章讲到波特率和负载率，我理解本质上, CAN FD就是为了提高CAN总线的波特率，即单位时间内能够传递更多位的数据，使得同样的负载率下使用CAN FD形式的CAN总线传输效率更高，即通过提高控制场中的BRS位到ACK场之前的传输速率（最高速率可达到8Mbps）和增加数据段长度。其实也可以简单的认为是传统CAN的升级版，只升级了协议，物理层没有改变。CAN FD支持的最大数据长度为64byte。。下面具体对比经典CAN（和CAN FD，来看看它们之间到底有哪些相同点，又有哪些不同点。

1 帧结构

对于经典CAN，报文帧有5种类型，分别是数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧和帧间隔。而CAN FD没有远程帧。通常我们只考虑两者的数据帧，均有标准格式和扩展格式，其帧结构均包含7个段：SOF，仲裁段，控制段，数据段，CRC段，ACK段和EOF。

1）对比标准格式的数据帧：

2）对比扩展格式的数据帧如下：

通过上述比较，不难发现，不同点主要在于：

• 仲裁段：CAN FD用RRS位替换了RTR位，为常显性。经典CAN帧中的RTR用于区别标准帧与远程帧，在CAN FD帧中被RRS替换，因此CANFD中没有远程帧了。
• 控制段：CAN FD帧中增加了3个控制位，FDF、BRS、ESI。
• CRC段：CAN帧中CRC段15位，而CAN FD帧中CRC段能扩展到21位或25位。

关于控制段，FDF(Flexible Data Rate Format)：常为隐性，表示CAN FD报文，如下所示：

BRS(Bit Rate Switch)：位速率转换开关。当BRS为显性位时，数据段的位速率与仲裁段的位速率一致；当BRS为隐性位时，数据段的位速率高于仲裁段的位速率。

ESI(Error State Indicator) ：为错误状态指示位，在CAN帧中发送节点的错误状态只有自己知道，而CANFD帧中可通过ESI来告诉其他节点自己的错误状态。当ESI为隐性位时，表示发送节点处于被动错误状态；当ESI为显性位时，表示发送节点处于主动错误状态。

关于CRC段，在CAN帧中CRC段是15位，而在CAN FD帧中，当传输数据为不超过16字节时，CRC段是17位；当传输数据超过16字节时，CRC段是 21位。这是因为随着数据段的扩大，为了保证信息的发送质量，CAN FD帧的CRC计算需要涵盖数据段的位。

另外，CRC段还包括填充位计数器，由格雷码（前3位）和奇偶校验（最后1位）：通过格雷码计算后的值的奇偶校验（偶校验）。

总的来说，CRC段采用了改进的循环冗余校验（CRC）和填充位计数器（SBC），以提高错误检测能力，增强数据的完整性和可靠性。

2 数据长度

CAN帧数据段最长8字节，CAN FD帧数据段最长64字节，对比如下表：

3传输速率

CAN-FD帧采用了两种位速率：从控制场中的 BRS 位到 ACK 场之前（含 CRC 分界符）为可变速率，也叫数据波特率，最高可达8Mbps；其余部分为原 CAN总线用的速率，叫仲裁波特率，最高可达1Mbps。两种速率各有一套位时间定义寄存器，它们除了采用不同Tq外，位时间的4个段的分配比例也可不同。

4小结

以上基于经典CAN帧与CANFD帧的概念定义进行对比，总的来说：

1）CAN FD帧设置更长的数据段，以传输更多的数据；

2）CAN FD帧可设置2种传输速率，以提高CAN总线的传输速率。

3）CAN FD帧采用改进的CRC计算方法和填充位计数器，以此提高错误检测能力，增强数据的完整性和可靠性。