2 经典 CAN 和常规 CAN-FD 的局限性

第一代 CAN 协议 ISO 11898-2（又称经典 CAN）于 1993 年左右发布。该协议只允许进行 8 字节的有效载荷数据传输，最大指定数据速率为 1 Mbps。这些限制很快就在汽车应用中付诸实践，车辆上有许多电子节点，它们通过 CAN 总线相互通信。

CAN-FD 协议规范于 2015 年左右发布，它将有效载荷长度增加到 64 字节，而将数据阶段的最大信号传输速率增加到 5 Mbps。然而，为了向后兼容经典 CAN，仲裁阶段的信号传输速率仍然限制为 1 Mbps。

虽然 CAN-FD 带来了更快的数据速率和更长的有效载荷等优势，但它不足以跟上车辆 CAN 总线网络中持续增长的 ECU 数量。设计人员意识到，他们无法利用 CAN-FD 收发器的真正潜力，因为复杂星形网络导致的总线振铃影响了正确的信号通信。图 2-1 是星形拓扑示例。

在具有多个存根的复杂星形拓扑中，在总线上传输的信号会遭遇阻抗不匹配，从而导致反射。这些反射会扭曲 CAN 总线并使其振荡，从而导致采样点处的 CAN 总线电平和 RXD 不正确。尽管这些网络效应并不特定于 CAN-FD 网络，但当经典 CAN 以低速运行时，位持续时间更长，总线振铃减少，因此可以对正确的位进行采样（如图 2-2 所示），从而实现正确的通信。

对于 5 Mbps CAN-FD，200 ns 的位持续时间过短，以致复杂星形拓扑中的振铃无法消失，从而妨碍了可靠的数据通信。这就使系统设计人员无法以 5 Mbps 的速度使用 CAN-FD。

随着现代车辆对更多的网络数据交换和更快的吞吐量有需求，CAN SIC 为下一代车载通信总线技术铺平了道路，该技术速度更快并提供了更大的网络灵活性和可扩展性。