Bài viết này sẽ giải thích một cách ngắn gọn và dễ hiểu nhất về giao thức CAN FD – một giao thức giao tiếp cải tiến của CAN 2.0. TÌm hiểu các máy chẩn đoán đa năng nào có thể chẩn đoán bằng giao thức CANFD

 

Ý tưởng cơ bản của giao thức CAN FD so với CAN truyền thống 2.0

Do yêu cầu băng thông của ngành công nghiệp ô tô, giao thức tầng dữ liệu CAN (Controller Area Network) cần được cải tiến. Vào năm 2011, Bosch đã bắt đầu phát triển CAN FD (flexible data-rate) với sự hợp tác chặt chẽ của các nhà sản xuất ô tô và các chuyên gia về CAN khác.

Giao thức cải tiến này đã vượt qua hai giới hạn của CAN truyền thống: Bạn có thể truyền dữ liệu nhanh hơn so với 1 Mbit/s và phần dữ liệu (data field) giờ đây có thể lên đến 64 byte và không giới hạn ở 8 byte nữa.

Nói chung, ý tưởng đơn giản là: Khi chỉ có một nút đang truyền, tốc độ bit có thể tăng lên, vì không cần đồng bộ hóa các nút khác. Tất nhiên, trước khi truyền bit khe ACK, các nút cần phải được đồng bộ lại.

Khung dữ liệu CAN FD có thể truyền với hai tốc độ bit khác nhau: Trong giai đoạn canh tranh,

tốc độ bit phụ thuộc vào mô hình mạng và bị giới hạn ở 1 Mbit/s; trong giai đoạn dữ liệu,

tốc độ bit bị giới hạn bởi đặc điểm của bộ truyền.

Sử dụng tỷ lệ 1:8 cho tốc độ bit trong giai đoạn canh tranh và giai đoạn dữ liệu dẫn đến hiệu suất gấp khoảng sáu lần cao hơn, xem xét rằng các khung CAN FD sử dụng nhiều bit hơn trong phần tiêu đề (control field) và phần CRC.

Nhanh hơn và lớn hơn: Kích thước gói dữ liệu lớn hơn cải thiện hiệu suất giao thức và dẫn đến tốc độ truyền cao hơn

Một số chi tiết về giao thức CAN FD

CAN FD – Một số chi tiết về giao thức Để phân biệt giữa các khung dữ liệu Classical và các khung dữ liệu CAN FD, một trong các bit trước đây được dự trữ được sử dụng. Bit này được gọi là bit FDF (FD frame). Nếu nó có giá trị recessive, chuỗi bit sau đó được hiểu là một khung dữ liệu CAN FD.

Nếu nó có giá trị dominant, đó là một khung dữ liệu hoặc khung remote Classical. Trong bit BRS (bit rate switch) mới được giới thiệu, tốc độ bit thứ hai được áp dụng, khi nó có giá trị recessive (r). Nếu nó có giá trị dominant (d), thiết lập thời gian bit của giai đoạn canh tranh được sử dụng trong giai đoạn dữ liệu.

Cấu trúc các khung dữ liệu CAN FD: Các trường giống như trong các khung dữ liệu CAN Classical,
nhưng có một số phần mở rộng (* các bit stuff không được xem xét; ** với các bit stuff cố định)

(SOF = start-of-frame, CRC = cyclic redundancy check, ACK = acknowledgement, EOF = end-of-frame, IMF = intermission field)

Bộ điều khiển giao thức CAN FD cũng phải hỗ trợ các khung CAN Classical. Cả hai giao thức CAN (Cổ điển và CAN FD) đều được tiêu chuẩn hóa quốc tế trong ISO 11898-1:2015. Các khung dữ liệu CAN FD có định danh 11 bit sử dụng định dạng khung cơ bản FD (FBFF), và những khung có định danh 29 bit sử dụng định dạng khung mở rộng FD (FEFF). Giao thức CAN FD không hỗ trợ các khung dữ liệu được yêu cầu từ xa.

Hai định dạng khung CAN FD: Bit IDE luôn nằm ở trạng thái ưu tiên trong FEFF, bit RRS luôn ở trạng thái quá trội, và giá trị của bit SRR không quan trọng.

(RRS = remote request substitution, SRR = substitute remote request, IDE = identifier extension, FDF = flexible data rate format, d = dominant, r = recessive, r0 = reserved)

Trường điều khiển bao gồm các bit bổ sung không được cung cấp bởi các khung dữ liệu CAN Classical. Bit FDF (FD format) chỉ ra việc sử dụng định dạng khung FD. Tại thời điểm mẫu của bit BRS (bit rate switch), việc chuyển đổi tốc độ bit được thực hiện. Điều này đảm bảo sự ổn định tối đa. Bit ESI (error state indicator) sau đó cung cấp thông tin về trạng thái lỗi: giá trị dominant chỉ ra trạng thái lỗi hoạt động.

Extended control field: The DLC (data length code) values not used by the Classical CAN protocol are shown as used by the CAN FD protocol

(IDE (identifier extension), FDF (flexible data rate format), BRS (bit rate switch; recessive, if alternate bit-rate), ESI (error state indicator; recessive, if error passive))

Trong quá trình tiêu chuẩn hóa giao thức CAN FD, một số biện pháp bảo vệ bổ sung đã được giới thiệu để cải thiện tính đáng tin cậy trong giao tiếp. Điều này là lý do tại sao trường CRC bao gồm đa thức 17 bit (cho các khung với dữ liệu lên đến 16 byte) hoặc 21 bit (cho các khung lớn hơn 16 byte) và một bộ đếm bit stuff 8 bit cùng với một bit kiểm tra tính chẵn lẻ.

Trường CRC sử dụng các bit stuff cố định (FSB) với giá trị đối diện với bit trước đó.

Tất cả những biện pháp bảo vệ này đảm bảo rằng tất cả các lỗi đơn lẻ đều được phát hiện dưới mọi điều kiện. Thậm chí khả năng phát hiện nhiều lỗi cũng đã được cải thiện.

Trong tương lai,  các bộ điều khiển CAN FD không tuân theo tiêu chuẩn ISO 11898-1 cũng có thể xuất hiện trên thị trường – chúng không thực hiện các tính năng bảo vệ bổ sung được đề cập ở trên.

Bộ đếm bit stuff: Bộ đếm bit stuff 3 bit được mã hóa bằng mã Grey và được bảo vệ bằng một bit kiểm tra tính chẵn lẻ cũng như bằng bit stuff cố định (FSB) tiếp theo.

Các loại máy chẩn đoán đa năng hiện nay có thể sự dụng giao thức CANFD

Hiện nay trên thị trường không có phổ biến các máy chẩn đoán đa năng có khả năng sử dụng được giao thức CAN FD. Hầu hết các máy chẩn đoán này đều nằm ở mức giá tầm trung và tầm cao. Điển hình như các máy chẩn đoán như :

• Máy chẩn đoán đa năng tầm trung: Launch X431 PRO3 V5, Thinktool Master,….
• Máy chẩn đoán đa năng tầm cao: Launch X431 PRO3 LINK, Launch X431 Pad V, Launch X431 Pad VII, Thinktool Master 2, Thinktool Master X,……

Ngoài ra ASCOM.VN cung cấp các dịch vụ như:

• Máy chẩn đoán đa năng – Máy chẩn đoán chuyên hãng.
• Phụ tùng ô tô Đức.
• Thiết bị cân cam ô tô.Thiết bị đọc chép hộp ECU các dòng xe.
• Dịch vụ sửa chữa hộp ECU các dòng xe.
• Dịch vụ làm chìa ô tô.

Mọi thắc mắc xin liên hệ Công ty Giải Pháp Ô Tô – ASCOM.VN hoặc THINKCAR.VN

Địa chỉ: 29 đường số 6, cư xá Bình Thới, P.8, Q.11, TPHCM.

Điện thoại: 0911.560.560 – 0909.880.768