随着CAN FD与车载以太网的诞生与应用，给新一代智能网联车的整车架构带来显著的变化，也给整车厂带来新的机会和挑战。针对目前CANFD升级较复杂的现状，ZLG提供了有效解决方案，本文将做简单的介绍。
一、新一代智能网联车CANFD的应用
传统的汽车网络架构主要是由CAN总线组成，车内分布式电控单元ECU按照功能划分为动力总成、车身控制、辅助驾驶等总线区域；车窗、车灯、天窗等则通过LIN总线接入CAN网络。
在新一代智能网联车的浪潮下，随着车载ECU的与日倍增以及处理器运算能力和硬件的高速发展，连接ECU的网络需要更大的带宽，这一需求远超CAN等传统车载网络的容量极限。
因此，比较明确的趋势是向CAN FD过渡，CAN FD提供了64字节的数据吞吐量以及最高5Mbps的传输速率。由于车载以太网具有高带宽、低延迟、低成本的特性，在新一代整车架构中将替代CAN总线成为优选网络架构。
如图1所示，以车载以太网作为骨干网络，将核心域控制器（动力总成、车身、娱乐、ADAS）连接在一起。各个域控制器在实现专用的控制功能的同时，还提供强大的网关功能。从图1可以发现，在各个域控制器的下方，各部件之间通讯通过CANFD来实现数据共享。
图2 CANFD通讯现状
由于CANFD向下兼容CAN，而普通CAN节点无法正常解析CANFD报文。如图3所示，CAN节点和CANFD节点的波特率明显是不匹配的，CANFD最高5Mbps，进而导致通讯故障，就会一直报错，导致网络通讯异常。
图3 CAN与CANFD波形对比
那么，如何保证CAN/CANFD节点正常通讯测试，快速地升级到CAN FD呢？
1、网络中所有CAN节点升级到CANFD
这种方式虽然能够保证网络中既可以存在CAN报文也可以存在CANFD报文，但是由于整体网络全部更替为CANFD，对于前期车厂测试或生产部分单元来说，成本较高且使用率低。
2、CAN节点自动忽略CANFD报文
这种方式是让网络中CAN 2.0节点不对CANFD报文进行识别，能够保证网络中不存在错误帧，但是CAN节点与CANFD节点不能进行通讯是存在的弊端，只能作为临时方案适用。
3、实现CAN与CANFD的转化
对于CAN FD的升级，如果不是全部节点都进行升级，大部分整车厂都会采用先将动力域升级成CANFD，然后再进行各个功能域的升级，所以，为了避免与CAN总线的冲突，需要首先将CAN网络与CANFD节点的通讯打通，保证在生产线或实验室能够进行通讯测试。这种情况，使用CANFD网桥作为转换来完成是更好的方法。如图4所示，工程师可以不用在意如何完成CAN与CAN FD报文之间的转换，只需要进行一些参数的配置选择，既可以实现CAN/CANFD的相互转换，也可以将工作重心放到产品功能的实现上，降低前期测试的成本，提高使用率。
图4 CANFD网桥实现CAN与CANFD通讯
除此之外，对CANFD设备的测试、调试以及数据的读取与存储也是目前存在的痛点，面对诸如此类现象,致远电子针对常用的接口，例如：USB、串口、网口、WiFi、PCIe等，推出了如图5所示一系列CANFD卡及记录仪，助力工程师完成CANFD网络和车载以太网的设计、验证、调试、故障排查以及维护。
图5 CANFD系列产品
三、CANFDBridge助力整车厂CANFD快速升级
CANFDBridge是广州致远电子有限公司开发的高性能CAN/CANFD智能协议网桥。集成2路CAN/CANFD可切换接口，支持ISO标准CANFD与Bosch CANFD标准。每个接口具备独立的2500VDC电气隔离保护电路，支持设置波特率范围50K~5Mbps；支持CAN转CAN、CAN转CANFD、CANFD转CAN、CANFD转CANFD等报文默认转换处理，除此之外，具有如下特性：
- 灵活的转换组合还原数据
采用直转、合并、拆分三种方式实现传统CAN的8字节长度和CANFD的64字节长度的相互转换，无损还原原有数据。
每个CAN通道支持设置64组标准帧ID/标准帧组ID/扩展帧ID/扩展帧组ID的过滤配置，有效过滤无需数据，降低总线负载。
- 支持CAN ID与数据转换映射功能
CANFDBridge支持ID与数据的转换映射，可以把输入的报文进行特定ID和数据的转换输出，实现相同设备的联网接入。
CANFDBridge内置可配置的终端电阻，用户通过软件即可使能或者去除；自带自定义波特率计算器，可以计算出匹配网络的TESG1、TESG2、SJW、采样点的波特率寄存器，提高设备的适应性。
CANFDBridge具备发送错误信息回传功能，让本侧设备获知另外一侧的总线运行情况，提高故障预警能力。
通过CANFDBridge的配置接口，具备读取通讯错误状态的功能，可以方便的查找到故障的大概方向，以便于paicha 软硬件问题。
ZCANPRO支持ECU刷新和E2E安全算法，提供UDS协议服务，添加刷写文件并应用执行器，可轻松完成ECU数据安全快速刷新。
