本文介绍CAN FD（Flexible data）可变速率物理层的技能应战、潜在的运用事例场景，包含鸿沟条件下的牢靠性要求，以及与代替性处理方案比较，为网络带来的器材节约优势。与此一起，为了功耗优化，可供挑选的是否带唤醒体系功用的CAN收发器在轿车职业的运用在不断添加，而且能够为有这类需求的其它商场（例如工业商场）带来极大的效益。
每一种立异都有助于保证而且增强CAN的运用功能，进步功率或添加传输速率，现在这些立异彼此组合，又需求处理各种全新的应战。
在轿车网络范畴，通讯规范现已向前迈出了严峻一步，电子设备延伸到各种轿车渠道。自从1980年控制器局域网（CAN）创立以来，它便在一向习惯开展，处理了这个职业的带宽、牢靠性和低功耗等方面的各种应战。
各种商场都选用了CAN拓扑技能。CAN开始的开发意图是为了支撑轿车商场，跟着取得轿车5大范畴（动力总成、底盘、安全、车身和车载信息文娱体系）的大规模认可，CAN现在现已运用于很多其它范畴（重型车辆——依据J1939的处理方案、农业机械——ISO 11783，又称Isobus、航天体系——Arinc 825/6、移动设备、医疗和不断开展壮大、选用CANopen EN50325-4和CANopen安全规范EN 50325-5的工厂自动化运用）。
到2015年将会到达20亿个节点（80%的节点归于轿车商场，其它归于工业商场），CAN会成为最大规划工业网络规范的组成部分，并在对本钱和牢靠性敏感的运用中遭到越来越多的重视。
CAN商场细分，单位百万（2015年）
CAN的优势有多种：由依据全差分结构，能够用于体系间通讯 ，下降了噪声搅扰；它还能够作为即插即用处理方案，供给灵敏的带宽。此外，因为经过职业规范的认可和兼容性一致性测验（电气和EMC/ESD），大幅进步了物理层对外部搅扰的反抗才能和内部噪声的按捺才能。CAN收发器的这些新的技能革新带来了他的运用愈加简略、快速和健旺。
这种规范化的进程有利于CAN总线技能在商场上的快速增长，下降了这种技能处理方案的全体本钱。
现在，为了习惯更快通讯换速率的职业开展趋势，以及下降网络能耗的需求，由此推出了新的规范。
CAN PN（partial networking） （ISO11898-6）支撑挑选性唤醒，在物理层内部能够存储并查看ECU唤醒。其次，另一个问题就是需求进步带宽，CAN FD保证了在传输期间完成更快的波特率和更高的数据量。
进步网络级的带宽能够推迟向更高波特率网络的过渡，而且本钱更低（与FlexRay或许以太网比较），供给中心体系处理方案，满意更高通讯速率的需求。
这样的演化需求物理层做出相应的调整以习惯每一种商场的需求，而且需求将各种架构加以整合，以便坚持微弱的功能。
CAN高速物理层和进步带宽的应战
现在大部分轿车CAN运用速率为500 kb/s。只要少量运用的运转速率到达1 Mb/s，但它们会面对严峻的技能约束条件，例如网络长度和节点数量，CAN FD答应进步CAN帧数据段的比特率，而且能够扩展传输数据字节的数量，一起数据帧开始段（ID，DLC）与现行的波特率坚持一致大多数状况下为500 kb/s。这从全体上有助于进步CAN协议的功率，一起保证运转现有的CAN网络拓扑技能（长度、存节点、终端概念）。
在开始发布时，CAN FD协议和技能规范宣称其能够运用现有的CAN收发器，虽然运转速率可高达8 Mb/s。可是，深入分析ECU和首要的CAN收发器设备在终究运用环境（例如EMC）中应该满意的要求、环境和技能规范，所得结论是：至少需求对CAN收发器施行必定的优化，终究大幅改动收发器的理念或规划，然后全面契合可变速率的技能规范。
关于EMC，辐射搅扰或传导搅扰取决于信号完整性和CAN信号的波形。但是，CAN传输波特率（即500 kb/s）衍生出的基波和谐波在整个频谱规模内都是清晰可见的。
为了进步CAN FD波特率，部分比特数据经过更高波特率传输，这会导致谐波“移动”到更高频率的频谱规模。
在这些频率下，要求具有极低的搅扰，假如没有外部滤波组件或内涵的规划改善，CAN FD收发器将难以满意这些需求。以下波形展现介绍了500 kb/s和2 Mb/s速率时典型的CAN接口频谱图，未选用外部滤波器。数值依据IEC61967 ［8］规范丈量取得。在CAN FD2 Mb/s的速率下运转时发生的频率“位移”清晰可见。
MC33901在速率为500 kps和2 Mbps时的CAN搅扰比照
为了坚持轿车商场的EMC等级要求，需求对 CAN驱动程序进行优化，CAN FD 的传输速率到达2MB/s是第一步，今后还会完成更高的传输速率。
本文选自本站网7月《轿车电子特刊》Change The World栏目，转载请注明出处！
CAN牢靠性
CAN物理层收发器的一个严峻功能革新在于它完成了本身抵挡体系噪声的搅扰，不管有无外部的维护器材。在界说CAN物理层时需求考虑多种规范的需求。
为了处理这些应战，在 （EME、EMI、ESD） 范畴，使用先进的混合信号和电源技能SMARTMOS 8工艺，现已开宣布一系列丰厚多样的立异，以便完成体系牢靠性的提高，而且无需外部扼流圈维护便可到达规范。
抗搅扰规划：
CAN网络好像吸收电磁噪声的天线，它经过相似电动机、电磁阀、继电器这样负载切换或许经过外部来历生成。在CAN通讯期间，当施加电磁噪声时，信号完整性不能被搅扰。
