CAN (Controller Area Network) 프로토콜에는 여러 가지 변형이 있는데, 주요한 것들은 Standard CAN, Extended CAN, 그리고 CAN FD가 있다. 이들의 차이점은 주로 메시지 식별자 길이와 데이터 전송 속도 및 용량에서 나타난다.
Standard CAN (Classical CAN 또는 CAN 2.0A)
- 메시지 ID 길이: 11비트
- 데이터 전송 속도: 최대 1 Mbps
- 데이터 필드 크기: 최대 8바이트
- 용도: 1980년대부터 널리 사용된 CAN의 기본 버전으로, 자동차, 산업용 제어 시스템에서 주로 사용됨
- 식별자: 11비트의 식별자로 메시지를 구분
Extended CAN (CAN 2.0B)
- 메시지 ID 길이: 29비트 (11비트 기본 식별자 + 18비트 확장 식별자)
- 데이터 전송 속도: 최대 1 Mbps (Standard CAN과 동일)
- 데이터 필드 크기: 최대 8바이트
- 용도: 네트워크에서 더 많은 노드를 지원할 수 있게 하기 위한 Standard CAN의 ID 확장판. 더 복잡한 시스템에서 필요한 많은 메시지를 구분할 수 있음
- 식별자: 29비트의 식별자로 더 많은 노드와 메시지 구분이 가능함
CAN FD (Flexible Data-rate)
- 메시지 ID 길이: Standard CAN과 Extended CAN 모두 지원 (11비트 또는 29비트)
- 데이터 전송 속도: 최대 8 Mbps (데이터 페이즈에서만)
- 데이터 필드 크기: 최대 64바이트
- 용도: 더 많은 데이터를 더 빠르게 전송하기 위해 개발된 프로토콜. 특히 차량 내 고속 데이터 전송이 필요한 곳에 적합함
- 차이점: 전송 속도와 데이터 필드 크기의 확장이 가능하여, 더 높은 성능을 요구하는 차량 시스템이나 산업용 네트워크에 적합함
Summary
- Standard CAN은 11비트 식별자와 최대 8바이트 데이터 전송을 지원
- Extended CAN은 29비트 식별자를 사용하여 더 많은 메시지를 구분할 수 있고, 데이터 전송 속도는 Standard CAN과 동일
- CAN FD는 더 높은 데이터 속도와 최대 64바이트까지의 데이터 전송을 지원, 대용량 데이터와 고속 통신을 요구하는 시스템에서 사용
CAN 통신에서 스탠다드(Standard), 익스텐디드(Extended), 그리고 **CAN FD(Flexible Data Rate)**는 데이터 전송 형식과 속도에 따라 구분됩니다. 각 유형의 차이점을 자세히 살펴보면 다음과 같습니다:
1. 스탠다드 CAN (Standard CAN, CAN 2.0A)
- Identifier (ID) 길이: 11비트
- CAN 메시지에는 각 노드를 구분하는 고유 식별자(ID)가 있는데, 스탠다드 CAN에서는 11비트 식별자를 사용합니다.
- 이 ID를 통해 네트워크에서 우선순위가 결정됩니다. 값이 작을수록 높은 우선순위를 가집니다.
- 사용 예시: 대부분의 기존 차량 시스템에서 일반적인 센서 및 액추에이터 통신에 사용됩니다.
- 프레임 크기: 데이터 필드 최대 8바이트
- 데이터를 주고받을 때, 한 프레임에 최대 8바이트의 데이터만 전송할 수 있습니다.
- 속도: 최대 1Mbps
- 스탠다드 CAN은 최대 1Mbps의 통신 속도를 지원합니다.
2. 익스텐디드 CAN (Extended CAN, CAN 2.0B)
- Identifier (ID) 길이: 29비트
- 익스텐디드 CAN은 스탠다드 CAN보다 더 긴 29비트 식별자를 사용합니다. 이는 11비트 기본 ID에 18비트가 추가된 구조입니다.
- ID가 길어지면 더 많은 노드를 네트워크에서 구분할 수 있어, 복잡한 시스템에서 여러 장치 간의 통신을 원활하게 할 수 있습니다.
- 사용 예시: 차량 내부 통신에서 더 많은 노드(제어 장치 등)를 연결해야 하는 복잡한 네트워크 구조에서 사용됩니다.
- 프레임 크기: 데이터 필드 최대 8바이트
- 스탠다드 CAN과 동일하게 최대 8바이트의 데이터만 전송할 수 있습니다.
- 속도: 최대 1Mbps
- 익스텐디드 CAN도 1Mbps의 통신 속도를 지원합니다.
- 주요 차이: 익스텐디드 CAN은 ID 크기가 커짐에 따라 동일한 CAN 네트워크에서 더 많은 장치를 구분하고 연결할 수 있는 능력을 제공합니다.
3. CAN FD (Flexible Data Rate)
- Identifier (ID) 길이: 11비트 또는 29비트
- CAN FD는 스탠다드와 익스텐디드 CAN 메시지 형식을 모두 지원하여, 11비트와 29비트 식별자를 모두 사용할 수 있습니다.
- 프레임 크기: 최대 64바이트
- CAN FD의 주요 특징 중 하나는 데이터 필드 크기가 확장되어, 한 프레임당 최대 64바이트의 데이터를 전송할 수 있습니다. 스탠다드 및 익스텐디드 CAN에 비해 훨씬 많은 양의 데이터를 한 번에 주고받을 수 있습니다.
- 속도: 비트 타이밍 세그먼트 변경 가능, 최대 8Mbps
- CAN FD는 데이터 필드를 전송할 때 더 높은 전송 속도(최대 8Mbps)를 사용할 수 있으며, 비트 레이트 스위칭(BRS, Bit Rate Switching)을 통해 전송 속도를 유연하게 조정할 수 있습니다.
- ID나 제어 필드를 전송할 때는 기존 CAN 속도(최대 1Mbps)를 사용하고, 데이터 필드를 전송할 때는 더 빠른 속도를 적용하는 방식입니다.
- 사용 예시: 대용량 데이터 전송이 필요한 자율주행 시스템, 고해상도 카메라, ADAS(첨단 운전자 보조 시스템) 등에서 사용됩니다.
- 주요 차이: 더 많은 데이터(최대 64바이트)를 더 빠른 속도(최대 8Mbps)로 전송할 수 있으며, 대용량 데이터와 고속 통신을 요구하는 최신 시스템에 적합합니다.
요약
- 스탠다드 CAN (11비트 ID): 기존 시스템에서 많이 사용되며, 기본적인 통신을 위한 표준 방식입니다.
- 익스텐디드 CAN (29비트 ID): 더 많은 장치와의 통신을 지원하며, 복잡한 네트워크에서 주로 사용됩니다.
- CAN FD: 더 빠른 속도와 더 큰 데이터 전송 용량을 제공하며, 고성능 요구가 있는 시스템에서 필수적입니다.