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CAN FD（控制器局域網(wǎng)靈活數(shù)據(jù)速率）是CAN（控制器局域網(wǎng)）的升級(jí)版。它們之間的顯著差異在于所能提供的數(shù)據(jù)速率。
傳統(tǒng)的CAN提供11位（標(biāo)準(zhǔn)）和29位（擴(kuò)展）的數(shù)據(jù)速率，而CAN FD則提供靈活的數(shù)據(jù)速率，每幀可達(dá)0-64字節(jié)。博世（BOSCH）開發(fā)了這兩種技術(shù)，以支持汽車行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)和技術(shù)日益增長的需求。
博世最初開發(fā)了控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)總線（CAN總線），這是一種用于汽車應(yīng)用的通信協(xié)議。隨著車輛創(chuàng)新和多個(gè)電子控制單元（ECU）的出現(xiàn)，需要一種能夠應(yīng)對(duì)日益增長的復(fù)雜性、速度和大量數(shù)據(jù)的通信方法。CAN總線發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，避免了不同模塊之間通信需要使用數(shù)英里長的線束。
另一方面，當(dāng)原始CAN所提供的功能開始無法滿足其需要支持的技術(shù)時(shí)，CAN FD作為原始CAN總線協(xié)議的升級(jí)版應(yīng)運(yùn)而生。CAN靈活數(shù)據(jù)速率（在ISO 11898-1:2015中）實(shí)際上是一種功能更強(qiáng)大的CAN。這種靈活的信號(hào)傳輸為汽車電子通信提供了更高的帶寬，并且所有所需功能都具有成本效益。此外，它幾乎可以對(duì)CAN所具備的所有功能進(jìn)行升級(jí)，是滿足更高級(jí)數(shù)據(jù)和帶寬需求的更好選擇。
原始的CAN 2.0總線具有許多特性，使其成為ECU數(shù)量較多且?guī)捓寐瘦^低的應(yīng)用中的理想選擇。CAN總線支持每幀大8字節(jié)的消息有效載荷，大數(shù)據(jù)速率為1Mbps。CAN FD支持靈活的消息有效載荷，每幀可達(dá)0、8、12、16、20、24、32、48、64字節(jié)，數(shù)據(jù)速率分別為2Mbps、5Mbps和8Mbps。CAN FD協(xié)議還為仲裁階段和數(shù)據(jù)階段提供了兩個(gè)獨(dú)立的比特率。仲裁階段使用與原始CAN相同的比特定時(shí)，但數(shù)據(jù)比特率與仲裁比特率相同或更高。
下表列出了原始CAN和CAN FD之間的一些基本區(qū)別：
通過詳細(xì)了解這兩種技術(shù)，可以理解更多的差異。了解幀格式、錯(cuò)誤處理技術(shù)和其他功能可以更清楚地了解它們之間的區(qū)別。
標(biāo)準(zhǔn)CAN總線的幀格式（11位）
SOF：幀的開始。標(biāo)記數(shù)據(jù)幀的開始。（優(yōu)勢(shì)0）
ADDRESS FIELD：此字段決定數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)。地址越低，優(yōu)先級(jí)越高。具有大主導(dǎo)數(shù)“0”的地址將具有高優(yōu)先級(jí)。沒有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)傳輸相同的消息地址
RTR：遠(yuǎn)程傳輸請(qǐng)求用于向不需要連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求數(shù)據(jù)。如果任何節(jié)點(diǎn)希望與另一個(gè)特定節(jié)點(diǎn)通信，則使用此選項(xiàng)。這直接減少了總線上的擁塞，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)之間發(fā)生了直接通信
ARBITRATION FIELD：仲裁過程有助于決定哪個(gè)節(jié)點(diǎn)在給定時(shí)間點(diǎn)扮演主節(jié)點(diǎn)。當(dāng)另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送邏輯0時(shí)，發(fā)送邏輯“1”的任何節(jié)點(diǎn)“退出”或失去仲裁。這意味著發(fā)送一個(gè)“1”的節(jié)點(diǎn)失去仲裁；占主導(dǎo)地位的“0”總是獲勝。仲裁失敗的節(jié)點(diǎn)將其消息重新排隊(duì)以進(jìn)行重新傳輸，CAN幀比特流將繼續(xù)無誤傳輸，直到只剩下一個(gè)節(jié)點(diǎn)在傳輸
IDE：標(biāo)識(shí)符擴(kuò)展位供將來使用/擴(kuò)展。隱性IDE將導(dǎo)致地址的另外18位
RSRV：保留位。顧名思義，它是為將來的升級(jí)而保留的DLC：數(shù)據(jù)長度代碼（0-8字節(jié)）
DATA：用戶定義的數(shù)據(jù)（0-64位）
CRC：用于錯(cuò)誤/數(shù)據(jù)損壞檢測(cè)的循環(huán)冗余校驗(yàn)
ACK：接收端確認(rèn)
EOF：幀結(jié)束（7s位隱性“1”s）
CAN FD總線的幀格式
原始CAN和CAN FD的幀格式可能看起來沒有太大不同。但是CAN FD幀格式中的一些添加字段在CAN總線中不存在。
RRS:遠(yuǎn)程請(qǐng)求替換（始終為主導(dǎo)0）。CAN FD不支持遠(yuǎn)程幀。（在原始CAN中，有RTR（遠(yuǎn)程傳輸請(qǐng)求）用于識(shí)別數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀）
EDL：擴(kuò)展數(shù)據(jù)長度（始終為隱性1），用于管理CAN FD中更大的有效載荷和更快的比特率
FDF：靈活數(shù)據(jù)速率格式（始終為隱性1），用于表示靈活數(shù)據(jù)幀格式的使用
BRS:比特率開關(guān)有助于確定數(shù)據(jù)幀的比特率
主導(dǎo)0表示CAN FD數(shù)據(jù)幀的仲裁速率高達(dá)1Mbit/sec
隱性1表示CAN FD數(shù)據(jù)幀的仲裁速率更高/更快，范圍高達(dá)5Mbit/sec
ESI：錯(cuò)誤狀態(tài)指示器
主0表示錯(cuò)誤活動(dòng)模式
隱性1表示錯(cuò)誤被動(dòng)模式
DLC：數(shù)據(jù)長度碼是CAN FD中的4位碼，表示幀中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。（范圍從1001到1111的DLC值用于12、16、20、24、32、48和64字節(jié)的數(shù)據(jù)長度）
CRC：循環(huán)冗余校驗(yàn)的長度為17位，適用于最多16個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，或21位，適用于20-64個(gè)字節(jié)。它的長度取決于EDL和DLC比特的長度。CAN FD始終使用4個(gè)固定填充位，以提高通信可靠性
CAN和CAN FD的特點(diǎn)
原始CAN：
CAN采用一對(duì)雙絞電纜
它提供了簡便易行的操作方式
多個(gè)ECU（電子控制單元）可以連接到同一CAN總線上
CAN是為支持和實(shí)現(xiàn)汽車中的高速高效通信而開發(fā)的
它減輕了重量并降低了線纜成本
減少了錯(cuò)誤
數(shù)據(jù)交換迅速。采用仲裁過程，因此優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)可以獲得總線訪問權(quán)限
具有升級(jí)空間
標(biāo)準(zhǔn)CAN 2.0A允許11位數(shù)據(jù)傳輸（意味著總共可以引入2048個(gè)不同的消息）
擴(kuò)展CAN 2.0B允許29位數(shù)據(jù)傳輸（總計(jì)可達(dá)5億3600萬條以上消息）
除了原始CAN提供的所有功能外，CAN FD還具有以下特點(diǎn)：
能夠在更快和更慢的數(shù)據(jù)速率之間靈活切換 提高了協(xié)議效率 減少了協(xié)議開銷 允許更多數(shù)據(jù)容納在單個(gè)報(bào)文中 提高了可靠性 改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)帶寬 多個(gè)ECU之間的通信效率提高了多達(dá)30倍，且速度更快 采用CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)），減少了未檢測(cè)到的錯(cuò)誤數(shù)量
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