经典CAN协议规定的最高速率是1Mb/s,汽车中实际应用的最高速率是500Kb/s，这个速度对于绝大部分ECU之间的数据通信已经足够了，而且CAN的技术成熟、稳定、成本低，因此CAN通信在汽车行业中得到了长期的应用。

随着汽车智能化的发展，汽车ECU间需要传输的数据越来越多，而CAN的一帧最多8个字节的数据长度和最大500Kb/s的速率在某些情况下就显得不够用了。

能否在保持CAN总线低成本的物理层不变的情况下，提高CAN的通信速率呢？

CAN-FD就在这种需求下产生了，CAN-FD保持了物理层不变，对数据链路层协议进行了升级，那么CAN-FD与经典的CAN相比到底有哪些不同呢？

1.传输速率不同

CAN-FD中的FD是Flexible Data Rate的缩写，表示灵活的数据速率，因此CAN-FD最大的特点就是数据速率不是固定的，是可变的！

CAN-FD的数据速率最大可达8Mbps，注意这里的速率是指数据速率，CAN-FD的速率之所以称为是可变的，而不是高速或超高速CAN，是因为CAN-FD报文中仲裁场的速率与CAN是一样的，主要是更改了数据场的速率，所以这个可变是指数据场相对于仲裁场的速率是可变的。比如仲裁场的速率是500Kb/s，而数据场的速率可以是2Mb/s。

也就是说，一帧CAN-FD报文中存在两种位速率：仲裁场速率和数据场速率！

CAN-FD从控制场中的BRS位到CRC场的DEL分界符为可变速率，其余部分为经典CAN总线的速率，即仲裁场和大部分控制场使用标准的通信速率，而数据场可以切换到更高的通信速率。

CAN-FD中同时存在两种速率

注意：CAN-FD在两种速率间切换时，需要过度时间，这两个过度时间分别位于控制场的BRS位和CRC场的DEL位，BRS是加速的过度时间，DEL是减速的过度时间，这两个位时间比较特殊，既不是500Kb/s的2us,也不是2Mb/s的0.5us。

BRS位的前一半的位时间按照500Kb/s的速度计算，后一半的位时间按照2Mb/s的速度计算，即BRS的位时间=1us+0.25us=1.25us;同理，DEL的位时间=0.25us+1us=1.25us。

2.数据长度不同

除了提高数据传输速率外，CAN-FD还扩展了数据长度，它将一帧的数据长度从最大8个字节改为了64个字节，这项更改不仅增加了信号数量，还可以解决长信号的传输问题，比如说PEPS、EMS的密钥信息、诊断信息等。

数据长度的更改是通过控制场中DLC的重新定义实现的，在经典CAN中，DLC是4位二进制数，0000-1000表示0-8，大于8仍然被解析为8；而CAN-FD中将大于8的数值重新做了定义，如下表所示：

CAN与CAN-FD的DLC解析对比（黄色为不同部分）

由于CAN-FD单帧数据长度增加，相当于原来CAN的多帧共用一个仲裁场，这减少了仲裁的开销，提高了传输效率。

这就像是货运列车对车厢进行了升级，车厢由8节增加到64节，这样单次可以运送更多的物资，尤其是一些大型的成套设备，一次即可完成运输，不用分批运送了。

3.帧格式不同

为了识别CAN-FD报文，升级的CAN协议对原来的帧结构进行重新定义和解析，CAN-FD的帧结构首先增加了一位FDF**位，作为CAN-FD的标志位，这一位为隐性1时表示此帧为CAN-FD帧，为显性0时表示此帧是经典的CAN帧**。

新增的FDF标志位占用了原CAN控制场中的r**位的位置，为了今后的扩展预留，在FDF位的后面仍然还有一个预留位res**。

CAN与CAN-FD帧结构对比(黄色为变化部分)

识别出CAN-FD帧后，由于CAN-FD的数据速率是可变的，因此又增加了一位BRS位。

BRS位表示速率切换，该位为隐性1时，表示速率切换为可变的高速数据场速率，即BRS后面一直到CRC场的DEL使用高速的速率传输；

该位为显性0时，表示数据速率仍然以正常的仲裁场速率传输。也就是说，一个CAN-FD帧在发送时，即可以**切换到高速，比如2Mb/s，也可以不切换速率，全程保持500Kb/s不变**。

而经典CAN帧的速率设置后是一直固定不变的，比如500Kb/s。

CAN-FD在控制场中还增加了一个ESI位，表示发送节点的状态，显性0表示发送节点为主动错误状态，隐性1表示被动错误状态。

此外，帧格式中的CRC校验方法也做了调整。