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CAN/CAN FD性能测试

测试环境​

  • STM32H750VB 480MHz
  • FDCAN1 连接到 FDCAN2
  • FDCAN1/FDCAN2 接收回调中直接转发
  • 每秒统计回调中接收到的包数量
  • 仲裁段配置为1Mbps，FD数据段配置为2.5Mbps

测试代码​

  STDIO::write_ = uart_cdc.write_port_;
  constexpr uint32_t PACK_ID = 0x123;
  constexpr CAN::Type PACK_TYPE = CAN::Type::STANDARD;
  constexpr uint32_t PACK_NUM = 8;

  static volatile uint32_t counter = 0, speed = 0;

  void (*can_func)(bool, LibXR::STM32CANFD *, const CAN::ClassicPack &) =
      [](bool, LibXR::STM32CANFD *can, const CAN::ClassicPack &pack)
  {
    can->AddMessage(pack);
    counter++;
  };

  auto cb_can1 = CAN::Callback::Create(can_func, &fdcan1);
  fdcan1.Register(cb_can1, PACK_TYPE);
  auto cb_can2 = CAN::Callback::Create(can_func, &fdcan2);
  fdcan2.Register(cb_can2, PACK_TYPE);

  LibXR::CAN::ClassicPack pack;
  pack.id = PACK_ID;
  pack.type = PACK_TYPE;
  pack.dlc = 8;

  for (uint32_t i = 0; i < PACK_NUM; i++)
  {
    fdcan1.AddMessage(pack);
  }

  while (true)
  {
    Thread::Sleep(1000);
    speed = counter;
    counter = 0;
    XR_LOG_DEBUG("speed: %u", speed);
  }
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测试结果​

总线负载按每帧位数加 3 位帧间隔计算，未计入位填充

标准帧 8字节数据​

8917包/s，每包108位，数据段的速率1为0.57Mbps，平均总线负载接近100%

无位填充时的理论上限为 64 / (108 + 3) × 1 Mbps ≈ 0.577 Mbps

扩展帧 8字节数据​

7401包/s，每包128位，数据段的速率为0.47Mbps，平均总线负载接近100%

标准远程帧​

20357包/s，每包44位，平均总线负载接近100%

扩展远程帧​

14054包/s，每包64位，平均总线负载接近100%

FD标准帧 64字节数据​

3929包/s，数据段的速率1为2.01Mbps，平均总线负载接近100%

FD扩展帧 64字节数据​

3617包/s，数据段的速率1为1.85Mbps，平均总线负载接近100%

总结​

在 STM32H750（480 MHz）上，FDCAN1 与 FDCAN2 板级互连、接收回调中直接转发的条件下，经典帧与 FD 帧的总线负载均接近 100%。

Footnotes​

  1. 此处“数据段的速率”指有效载荷吞吐率，即 包/s × 每包数据字节数 × 8，不是 CAN FD 控制器中配置的物理数据段 bit rate；按本文测试条件说明，FD 数据段物理 bit rate 为 2.5Mbps。 ↩ ↩2 ↩3