我們知道CANFD比CAN擁有更長的資料長度（最長64位元組），更高的波特率（8Mbps甚至更高）。那麼波特率更高，資料更長的CANFD，一秒鐘最高可以傳送多少幀CANFD報文呢？

我們知道CANFD比CAN擁有更長的資料長度（最長64位元組），更高的波特率（8Mbps甚至更高）。那麼波特率更高，資料更長的CANFD，一秒鐘最高可以傳送多少幀CANFD報文呢？

要想知道問題的答案，那麼我們就要知道一幀CANFD報文由多少個位組成，再由具體波特率算出報文時間，最後就可以得出每秒能傳送的幀數了。接下來，我們就一步步來算出答案。

要想知道CANFD報文由多少個位組成，那麼我們就要了解CANFD幀結構，知道每個段佔用位數從而得出CANFD報文位數。

幀結構

如上圖所示，分別為CANFD標準幀和擴充套件幀，其組成如下：

1. 幀起始：

起始訊號，由1個顯性位組成。

2. 仲裁段：

標準幀仲裁段由11位ID和r1位（顯性）、IDE（顯性）組成，總共13位；

擴充套件幀仲裁段由29位ID和SRR（隱性）、IDE（隱性）、r1位（顯性）組成，總共32位。

○ SRR：替代CAN標準幀中的RTR位；

○ IDE：擴充套件幀標誌位；

○ r1：保留位，為顯性；

3. 控制段：

由EDL、r0、BRS、ESI、DLC總共8個位組成。

EDL：CANFD幀標識，為隱性；

r0：保留位，為顯性；

BRS：位速率切換，該位顯性則仍採用仲裁域波特率；

該位為隱性，則該位傳送到取樣點後，採用資料域波特率；

ESI：錯誤狀態指示位，指示傳送節點為主動錯誤狀態（顯性），還是被動錯誤狀態（隱性）；

DLC：資料段長度指示，4個位組成。

4. 資料段：

0~64位元組，也就是0~512個位。

5. CRC段：

由固定填充位FSB（6/7位）、填充位計數（4位）、CRC（17/21位）CRC界定符（1位）組成，總共28或33位組成。

6. 固定填充位（FSB)：

CRC段中每4個位固定填充一個與上位相反的位。

採用CRC17時，FSB為6個位；

採用CRC21時，FSB為7個位；

7. 填充位計數：

由填充位計數（3位）和奇偶校驗位（1位）組成。

8. CRC：

報文長度小於16時，採用CRC17，17位組成；

報文長度大於16時，採用CRC21，21位組成。

9. CRC界定符：

固定為隱性位；從該位取樣後，切換為仲裁域波特率。

10. ACK段：

由ACK位和ACK界定符位組成，總共2位。

ACK：接收節點應答位，接收節點應應答顯性位；

ACK界定符，固定為隱性；

11. 幀結束：

固定為7個隱性位。

12. 幀間隔：

每次傳送一幀報文後，需留3位時間作為幀間隔。

一幀CANFD報文位數

知道CANFD幀結構組成後，我們可以算出：

CANFD報文位數 = 幀起始（1位）+ 仲裁段（13/32位）+ 控制段（8位）+ 資料段（0~512位）+ CRC段（28/33位）+ ACK段（2位）+ 幀結束（7位）

從上述公式中可以看出，影響報文位數主要為仲裁段（幀ID長度）和資料段（CRC段受資料段長度影響）。那麼我們透過幀型別、幀長度組合出不同情況報文位數：

標準幀，資料0位元組：

幀起始（1位）+ 仲裁段（13位）+ 控制段（8位）+ 資料段（0位）+ CRC段（28位）+ ACK段（2位）+ 幀結束（7位）=

59位

標準幀，資料64位元組：

幀起始（1位）+ 仲裁段（13位）+ 控制段（8位）+ 資料段（512位）+ CRC段（33位）+ ACK段（2位）+ 幀結束（7位）=

576位

擴充套件幀，資料0位元組：

幀起始（1位）+ 仲裁段（32位）+ 控制段（8位）+ 資料段（0位）+ CRC段（28位）+ ACK段（2位）+ 幀結束（7位）=

78位

擴充套件幀，資料64位元組：

幀起始（1位）+ 仲裁段（13位）+ 控制段（8位）+ 資料段（512位）+ CRC段（33位）+ ACK段（2位）+ 幀結束（7位）=

590位

仲裁域和資料域所佔報文位數

由於CANFD採用了雙波特率形式：標準波特率（也稱仲裁域波特率）和資料域波特率，所以幀結構中不同段採用的波特率也不同。

仲裁域波特率所佔位數：

幀起始（1位）+ 仲裁段（13位）+ 控制段的EDL、r0、BRS（3位）+ ACK段（2位）+ 幀結束（7位）

資料域波特率所佔位數：

控制段的ESI、DLC（5位）+ 資料段（0~512位）+ CRC段（28/33位）

主要說明的是，

BRS位和CRC界定符位均同時使用了兩個波特率

：

BRS位：由**仲裁域波特率 * 仲裁域取樣點 + 資料域波特率 * （1 - 仲裁域取樣點）**組成；

CRC界定符：由**資料域波特率 * 資料域取樣點 + 仲裁域波特率 * （1 - 資料域取樣點）**組成；

我們此處將BRS認定採用仲裁域波特率、CRC界定符采用資料域波特率以方便計算。

位填充

當然，上述報文位數中，還未包含填充位個數。在CAN/CANFD協議中規定：每5個相同的位就必須填充一個相反位，該位即為填充位。

我們知道位元組0x55或0xAA，其二進位制分別為0101 0101或1010 1010，也就是每個位與上一位均相反，若此時ID和資料均為0x55或0xAA，則可以使填充位個數最少。

同理，位元組0xFF或0x00，其二進位制位1111 1111或0000 0000，也就是所有位均一致，若此時ID和資料均為0x00或0xFF，此時報文的填充位個數最多。

不同型別報文所佔位數

基於以上報文位數的計算，我們可以得出算出不同型別報文所佔位數，如下表所示。

從上表可知：

當報文為CANFD標準幀ID為0x555，資料長度為0時，報文位數最少，為59位。

當報文為CANFD擴充套件幀ID為0x0，資料長度為64位元組，資料全為0xFF時，報文位數最多，為703位。

CANFD報文時間計算

最後，我們就可以根據波特率算出不同型別報文時間了，計算公式如下：

報文時間 = 仲裁域位時間 * 仲裁域位數 + 資料域位時間 * 資料域位數

我們以位數最少的CANFD報文為例，在仲裁域波特率為1Mbps（位時間1us），資料域波特率為5Mbps（位時間200ns）時，其報文時間 = 1us * 26 + 33 * 200ns = 32。6us。

那麼一秒鐘最多可以傳送報文呢？由於報文傳送成功後，需經過

幀間隔

（3個位）後才能傳送下一幀報文，也就說仲裁段要在原來基礎上加3個位，就可以算出每秒傳送多少幀了。那麼上述位數最少報文的傳送時間耗時 = 1us * （26 + 3） + 33 * 200ns = 35。6us，也就是1秒鐘最多可以傳送1000000us / 35。6us = 28089幀報文。也就是說，

1M/5M波特率下，傳送CANFD標準加速幀，最多可以傳送28089幀。

下面我們給出一些常用波特率下，不同型別報文每秒最多可以傳送的CANFD報文幀數（下表中報文BRS位為1，ESI位為0），供大家參考。

500K/2M波特率

1M/5M波特率

1M/8M波特率

高效能CANFD介面卡

既然CANFD每秒最多可以傳送28000幀報文（1M/5Mbps），那麼什麼樣的裝置可以能擁有如此高效能的收發能力呢？答案就是，致遠電子最新發布八通道CANFD卡——USBCANFD-800U。

USBCANFD-800U採用創新型的ARM+FPGA架構，使得多路CANFD同時實現高效能收發。即使在1M/5M波特率下，也能夠輕鬆實現滿載收發不丟幀。

此外，其還具有硬體採集CAN匯流排負載、微秒級別的收發報文時間戳、微秒級別的定時傳送精度等一系列特性，以滿足使用者的高階需求。

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