CAN是控制器局域网络（ControllerAreaNetwork，CAN）的简称，是由德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准（ISO11898），在国际上应用最广泛。但是随着汽车应用的发展，汽车中总线通讯的数据量越来越大，例如电动汽车上，汽车内部出现更多的辅助系统和人机交互系统，传统的CAN总线在传输速率和带宽方面显得越来越力不从心，CAN-FD技术随之出现。

 
CAN FD和CAN主要的区别有两点：第一，可变速率，CAN-FD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，其余部分为原CAN总线用的速率。两种速率各有一套位时间定义寄存器，它们除了采用不同的位时间单位TQ外，位时间各段的分配比例也可不同；第二，新的数据场长度，CAN-FD对数据场的长度作了很大的扩充，DLC最大支持64个字节，在DLC小于等于8时与原CAN总线是一样的，大于8时有一个非线性的增长，所以最大的数据场长度可达64字节。

德州仪器（TI）接口产品部门产品线经理Charles (Chuck) Sanna

基于CAN FD的技术优势，越来越多汽车开始采用这项技术，但是由于原来的车用MCU都支持CAN，从CAN升级到CAN FD比较复杂。TI的新款汽车系统基础芯片（SBC）TCAN4550-Q1有望简化升级的难度。据德州仪器（TI）接口产品部门产品线经理Charles (Chuck) Sanna介绍，“该芯片集成了使用灵活数据速率控制器局域网（CAN FD）的控制器和收发器，旨在满足车载网络对高带宽和数据速率灵活性的需求。它采用了几乎所有微控制器的串行外围接口（SPI）总线来部署CAN FD接口或提高系统中CAN FD总线端口的数量，同时最少量地对硬件进行改动。”

升级CAN FD的两大优势

传统的MCU不支持CAN FD，有的内置CAN，有的没有，如果厂商要从CAN升级到CAN FD只能自行搭建外围电路，设计流程比较复杂。而TCAN4550-Q1集成了CAN FD控制器和收发器额系统基础芯片（SBC），外围设计比较简单。

当然，站在MCU厂商的角度也可以考虑将CAN升级为CAN FD，但是这个过程比较复杂。Charles (Chuck) Sanna认为，“这设计到芯片的IP，MCU厂商首先面对的是IP，不是只把CAN 升级到CAN FD，MCU需要做很多事情，还要做认证，因此需要几年时间，周期很长。采用我们的芯片，在不增加MCU资源的情况下，通过SPI接口加入系统中，从系统成本角度来讲是非常低，从时间上讲只需要增加接口，不需要动原来的接口。”

传统的汽车中一般需要20个CAN，而新能源汽车是传统汽车的两倍，由于CAN FD的性能更高，这就意味着从CAN到CAN FD的升级需求潜力巨大，因此汽车厂商需要扩展CAN FD的数量。从上图可以看出，在扩展的过程中，TCAN4550-Q1由于集成了CAN FD，只需要通过SPI就可以实现从CAN 到CAN FD的升级，如果MCU带有CAN，只需要通过TCAN 104x就可以完成升级。

Charles (Chuck) Sanna解释，“这两条线速度不产生干扰，软件和架构也不受到影响，唯一要做的是通过我们的芯片将CAN升级功能CAN FD，也不需要工程师增加软件资源。”

CAN FD向下兼容CAN
在汽车通讯中，涉及很多网络节点，不是所有客户都需要从CAN升级到CAN FD，也不是一辆车中所有CAN都需要升级到CAN FD，那么就可能出现两者共存的情况，这时候会出现什么问题？

Charles (Chuck) Sanna表示，“从模组角度看，CAN FD可以兼容CAN，但是CAN无法兼容CAN FD，从汽车的角度分析，CAN和CAN FD也可以协同工作，当然用户选择哪种技术还要看具体需求。”

从技术角度分析，Charles (Chuck) Sanna表示，“这一方案具有更小的电源设计占用空间，凭借集成式125 mA低压差（LDO）线性稳压器，TCAN4550-Q1可以为自己供电，此外，还能够为传感器或其它组件供应70 mA的外部输出。由于减少了对外部电源组件的需要，电源设计所占的空间也因此变小。另外，降低功耗，TCAN4550-Q1可帮助设计师藉由唤醒和休眠功能降低待机时的系统功耗。提高最大数据传输率：全新SBC支持汽车在组装期间能够基于8 Mbps最高数据传输率来更快速地编写汽车软件程序，超越了CAN FD协议的5 Mbps最高数据传输率。 ”