¿Qué es CAN FD?

CAN FD (Controller Area Network Flexible Data-Rate) es una extensión del protocolo CAN clásico, desarrollado por Bosch en 2012 y estandarizado como ISO 11898-1 en 2015. Mejora el protocolo CAN original al permitir:

• Una carga útil de datos aumentada por trama, de 8 bytes a hasta 64 bytes, a través de la introducción del campo Longitud de Datos Extendidos (EDL).

• Mayores velocidades de transmisión de datos durante la fase de datos, hasta 5-8 Mbps, a través de la conmutación de velocidad de bits (BRS).

• Se ha mejorado la detección de errores con una comprobación de redundancia cíclica (CRC) más larga, extendida de 15/17 bits a 21 bits.

CAN FD mantiene la compatibilidad hacia atrás con CAN clásica, preservando características como la capacidad multi-master, arbitraje no destructivo, señalización diferencial y manejo robusto de errores

¿Qué es CANopen?

CANopen es un protocolo de comunicación de capa superior y una especificación de perfil de dispositivo basada en el bus CAN, diseñado para sistemas integrados en automatización. Estandariza la comunicación entre dispositivos e incluye:

• Modelo y protocolo de comunicación.

• Una máquina de estado del dispositivo.

• Un diccionario de objetos para la gestión de parámetros y datos.

• Archivos de hojas de datos electrónicas (EDS) o XML Device Description (XDD) para la configuración del dispositivo.

• Perfiles de dispositivos para interoperabilidad.

En el modelo OSI, CANopen cubre las capas 3 a 7, confiando en el bus CAN para las capas física y de enlace de datos. Cada dispositivo CANopen incluye un diccionario de objetos que organiza todos los parámetros de comunicación y aplicación, accesibles a través de índices y subíndices

Diferencias entre CAN FD y CANopen

1. Capa de Protocolo

• CAN FD opera en las capas de enlace físico y de datos (ISO 11898-1), que definen formatos de trama, conmutación de velocidad de bits y mecanismos CRC.

• CANopenCANabra funciones en la red a las capas de aplicación, proporcionando servicios de comunicación estandarizados y perfiles de dispositivos en la parte superior del bus CAN.

2. Carga de datos

• CAN FD permite que una sola trama transporte hasta 64 bytes de datos, mejorando la eficiencia para grandes transmisiones de datos.

• CANopen, basado en CAN clásico, limita cada fotograma a 8 bytes, lo que requiere segmentación para transferencias de datos más grandes a través de protocolos como SDO.

3. Velocidad de transmisión

• CAN FD admite velocidades de datos más altas durante la fase de datos (hasta 5-8 Mbps) mientras mantiene 1 Mbps durante el arbitraje.

• CANopen está limitado a la velocidad de datos máxima de 1 Mbps de CAN clásica.

4. Compatibilidad

• CAN FD es compatible con CAN clásico, permitiendo la coexistencia de ambos tipos de tramas en la misma red.

• Los dispositivos CANopen basados en los clásicos CAN no pueden interpretar los fotogramas CAN FD. Para operar en una red CAN FD, los dispositivos deben implementar CANopen FD (CiA 1301).

5. Escenarios de aplicación

• CAN FD es adecuado para aplicaciones que requieren un alto ancho de banda y un intercambio de datos en tiempo real, como ECUs para automóviles, transmisión de datos de sensores, actualizaciones por aire y control industrial de alta velocidad.

• CANopen es ideal para la comunicación y gestión de dispositivos estandarizados en automatización industrial, robótica, dispositivos médicos y sistemas de control de edificios.

CAN FD vs. Tabla de comparación de CANopen