工程師很少能清楚地預見到一項將影響未來幾年產品的技術的興起，但這正是我們所見證的 CAN FD Light 的興起。明天的贏家將是那些早早趕上潮流的人。因此，必須了解誰應該考慮使用這項技術以及為什么。控制器局域網 （CAN） 是博世1于 1980 年代初期開發的串行通信總線。該技術以當時其他協議無法滿足的方式滿足汽車行業的獨特要求。從那時起，CAN 發展到解決更多的用例。例如，機場大門、建筑設備或工業應用都使用標準或其變體 CAN-FD。

CAN FD（靈活數據速率）是 CAN 的高速版本，旨在滿足對更大帶寬的需求。該協議每幀保存 64 個字節，是第一個 CAN 標準的 8 倍。由于雙比特率連接和更高的可靠性，它還允許更快的傳輸。然而，隨著汽車上傳感器數量的增加，工程師們意識到“更輕”的 CAN FD 協議可以提供巨大的技術和經濟優勢。因此，2020 年，CAN in Automation （CiA） 組織宣布創建 CAN FD Light。

了解跡象并預測趨勢

在深入研究標準本身之前，Fred 闡明了業界對 CAN FD Light 的熱情。事實上，一些公司已經在使用它，甚至在它標準化之前。ST、奧迪和 OLEDWorks 最近展示了使用該協議的尾燈演示。歐洲和日本的汽車制造商表示積極反饋，CAN分析或測量設備制造商也表現出興趣。顯然，許多人在完全承諾之前仍在等待官方標準。然而，工作草案正在審查中，標準應該在 2021 年之前準備好。因此，問題不再是行業是否會采用 CAN FD Light，而是何時采用。因此，工程師必須熟悉標準，以確保他們不會落伍。 因此，讓我們解決三個可能會阻止團隊盡早加入潮流的誤解。

1. CAN FD Light 與 CAN FD 不一樣，它使用了新的 Commander-Responder 架構

遠離多指揮官拓撲

“CAN FD Light”串行通信總線不僅僅是 CAN FD 的精簡版，而是一種新的架構。雖然 CAN 或 CAN FD 使用多指令拓撲，但 CAN FD Light 依賴于指令-響應架構。在多命令設置中，所有單元（尾燈、傳感器、信息娛樂等）都需要一個帶有微控制器、電源等的模塊。此外，網絡必須將所有模塊相互連接并與中央控制器連接。CAN FD Light 的命令-響應拓撲更簡單，因為主控制器現在直接命令每個單元。隨著微控制器變得越來越強大，對中間模塊的需求已經過時，從而實現更直接的通信。

比 CAN FD 更簡單，但同樣強大

工程師，尤其是那些在 CAN 或 CAN FD 方面有經驗的工程師，將需要進行調整，因為模塊不再需要仲裁。指揮官，即主控制器，只需將數據發送到特定單元，然后在必要時將其信息發回。CAN FD Light 迅速流行的一個原因是一些工程師已經在以這種方式使用 CAN FD。盡管具有互連性，但有些人嚴重依賴主域，即使 CAN FD 的設計并未考慮到這一目的。然而，新協議本身就圍繞著這種更簡單的行為，為這些工程師提供了他們正在尋找的系統。此外，CAN FD Light 還受益于與 CAN FD 相同的穩健性和安全特性。 例如，CAN FD Light 繼承了 CAN FD 的帶有循環冗余校驗 （CRC） 的 64 位數據幀。

2. CAN FD Light 不僅更簡單，還能提高效率

技術有效性

工程師經常低估指揮官-響應者拓撲對整體設計的影響。除了仲裁已過時，系統不再需要網絡上的錯誤幀來確保一致性。事實上，CAN FD Light 有一種直接的方法，可以將其作為純硬件解決方案來實現。事實上，傳統上，域控制器內的軟件管理各種模塊。當 CAN 或 CAN FD 系統連接不同的復雜模塊時，該軟件可實現更大的靈活性。但是，工程師在處理環境傳感器或尾燈等更簡單的系統時不需要它。因此，CAN FD Light 是一項重大進步，可確保團隊不再需要編寫復雜的軟件系統來管理簡單的單元。

成本效益

CAN FD Light 的另一個重要優勢是其成本效益。許多公司已經在試驗它，因為移除單元和主控制器之間的控制模塊可以節省大量成本。例如，它大大減少了所需的微控制器數量。同樣，純硬件實現降低了軟件開發成本。此外，公司不再需要高精度陶瓷諧振器或晶體振蕩器。 實際上，CAN 的多指令拓撲要求每條總線準確同步所有消息。大多數汽車制造商要求時鐘精度低于 0.1%，這反過來又需要昂貴的外部晶體。這種設備的價格可以占執行器單元價格的一半。在 CAN FD Light 的指揮官-響應系統中，響應者的內部時鐘就足夠了，因為主控制器是唯一一個發起通信的控制器。

3. CAN FD Light 許可證的可訪問性并不低，它們使用與其他 CAN 協議相同的通道

一些工程師可能不愿意采用 CAN FD Light，因為擔心其許可結構可能涉及不同的公司。然而，該協議是 CAN FD 的演進，這意味著獲得許可證的過程與其他 CAN 標準相同。公司將為 CAN、CAN FD 或 CAN FD Light 許可證使用相同的渠道。因此，已經熟悉該流程的公司可以輕松獲得新技術的使用權并迅速實施。因此，隨著行業接近 CAN FD Light 的標準化，進入這種簡單技術的門檻很低，這很容易解釋為什么我們期望快速進入市場。

審核編輯：郭婷