CAN總線因強大的抗干擾和糾錯重發機制，被廣泛應用于新能源汽車、軌道交通、醫療、煤礦、電機驅動等行業，但在CAN總線遇見不同程度的問題時，工程師該如何有效進行CAN-bus總線的安全保障呢？

在紛雜的CAN總線現場應用中，您是否遇到比如兩端總線不兼容、總線干擾大、負載率高、通信距離不夠、波特率不匹配等問題，這時你會怎么處理呢？那接下來就介紹一下今天的主角，看看它是怎么解決這些問題的吧！

“CAN-bus安全保鏢”——CAN/CANFD網橋簡介

CAN網橋類設備分為傳統高速CAN網橋（CANBridge+）和支持CANFD的網橋（CANFDBridge），如圖1所示。CANFDBridge是一款智能CANFD網橋，功能上覆蓋傳統高速CAN網橋，并且性能更好。CANFDBridge最低波特率僅支持 50Kbps，若CAN網絡波特率低于 50Kbps 則選擇 CANBridge+，接下來以CANFDBridge為例介紹一下它的技能吧。

圖1 CANFDBridge 和 CANBridge+

安全保障技能1——隔離干擾

隔離干擾是 CAN/CAN FD 網橋最重要的一個應用，網橋從軟硬件兩方面提升了設備抗干擾能力，硬件上采用電源、通信雙隔離的CAN模塊，實現2500VDC電氣隔離的CAN/CAN FD接口，靜電等級接觸放電±8KV，軟件上增加了抗干擾算法，可以有效隔離總線干擾。

如在充電樁及新能源汽車行業，強電流往往滋生復雜的電磁環境，導致通訊異常不斷，比如會出現數據上傳遲緩，儀表盤顯示異常，有ECU死機等問題。面對干擾，有兩種措施，消除干擾源或者隔離干擾。但有些應用是無法消除干擾源，如在新能源車中，電機的啟停伴隨著強電磁干擾，簡單的做法是增加CANFDBridge將干擾隔離，如下圖2所示.

圖2 干擾隔離應用示例

安全保障技能2——ID過濾及轉化降低負載率

在高負載的CAN網絡中，某些CAN節點MCU性能低，無法處理總線上的所有的數據，導致自己需要的數據無法收到，出現這種情況只能過濾掉不需要的數據。CAN 網橋具有硬件執行驗收過濾的能力，每個CAN通道支持設置64組標準幀單ID/標準幀組ID/擴展幀單ID/擴展幀組ID的過濾配置，可有效過濾無需數據，這樣能夠最大程度上減小網絡負載。

圖3 濾波功能

ID轉化功能使用的是CANFDBridge的幀映射功能，單路最大可設置64條。例如在電池檢測行業，每組電池控制器使用相同的幀ID，無法安裝在同一個網絡整體測試，此時可以使用幀映射功能實現多組電池的檢測。除此之外，數據部分也可進行轉換，如圖4所示。

圖4 ID與數據轉換映射功能

安全保障技能3——波特率轉化

在一個復雜的工程中往往會用到多種類型的CAN設備，他們來自不同公司不同的設計方案，可能使用不同的波特率卻不支持修改。圖5中所示，很顯然這些設備不能直接掛載到同一CAN網絡中，此時可通過CANFDBridge實現不同設備的波特率匹配及互相通信。此外，CANFDBridge支持自定義波特率配置，能輕松應對各種特殊設備。

圖5 波特率轉化功能

安全保障技能4——延長通信距離

大家都知道，波特率越大傳輸距離就越短，但在實際應用中經常會遇到超出傳輸距離導致CAN報文丟幀的現象，如圖6所示，網絡波特率是1Mbps，當總線超過40m，CAN 報文會丟幀，伴隨著通信距離越長，網絡丟幀現象越嚴重，因此整個網絡數據傳輸受到CAN 總線通信距離的限制。針對此情況可使用CANFDBridge，來延長總線通信距離。

圖6 總線延長功能

CAN網橋對于兩端總線不兼容、總線干擾大、負載率高、通信距離不夠、波特率不匹配等導致CAN-bus網絡故障的“敵人”毫不留情，試問如此可靠的“保鏢”又有誰能不愛呢？