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什么，以太网能传CAN报文？

颁布功夫：

2025-09-08 11:56

概述

IEEE 1722（AVB/TSN和谈族中的主题和谈）不仅界说了基于以太网的音视频流传输体式（AVTP-AAF），还蕴含了一套关键的节造和谈—AVTP Control Format（后文简称ACF），为节造指令在车内网络分歧节造节点间的传输提供了新的选择。

通俗来讲，ACF就是将目前较为成熟的节造和谈（如CAN、LIN、FlexRay甚至是RS232串口指令等）进行封装，使这些节造指令能基于以太网进行传输。这样部门节造器既能保留原有和谈实现，又能利用以太网TSN 功夫同步、流预留等实现，保障节造指令精确执行。

ACF报文按“时效性”分为两类，报文体式有所区别，别离适应分歧节造场景需要。具体为：

NTSCF（Non-Time-Synchronous Control Format）:此类节造报文无功夫戳字段，不携带功夫戳信息，合用于对功夫要求不敏赣注轻量化的节造指令。
TSCF（Time-Synchronous Control Format）: 此类节造报文携带“展示功夫戳”信息，合用于必要多执行器协同节造的功夫敏感场景（利用示例如下图所示）。

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ACF TSCF 利用示例图

报文体式

ACF 报文和AVTP音视频报文一样，基于以太网二层进行传输，其报文在整个以太网帧中的结构如下图所示。

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ACF 以太网帧结构示意图

从图中能够看出，对于NTSCF和TSCF这两种报文，是通过分歧的ACF AVTPDU Header来分辨的，其携带的ACF Msg在报文体式上是没有区此外。接下来别离介绍ACF NTSCF Header、TSCF Header和ACF Message 这三部门的报文体式。

ACF NTSCF Header

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NTSCF Header报文结构示意图

subtype

表征当前AVTP报文的类型。在NTSCF Header中，该字段固定为0x82；在TSCF Header中，该字段固定为0x05。

sv (stream_id valid)

该字段用来表征当前报文的stream_id是否为有效流预留id。当sv=1时，即注明该stream_id对应的数据流已通过TSN的流预留和谈分配了网络带宽资源。

version

版本号，和其他所有AVTP报文一致，固定为0。

r (reserved)

预留字段。

ntscf_data_length

表征当前报文携带的所有acf_payload的总字节数，该字段的取值领域取决于当前网络的MTU（最大传输单元，Maximum Transmission Unit）。

sequence_num

表征当前ACF 报文在统一个stream中的序列号，listener端能够通过该字段检测丢帧和乱序。

stream_id

用来做流识此外报文流ID，统一个流的ACF报文stream id需维持一致。

ACF TSCF Header

ACF TSFC Header中携带功夫戳信息，报头体式为通用流报头（common stream header），各字段寓意已经在上一篇AAF介绍的文章中进行介绍。我们这次只关注和功夫有关的avtp_timestamp字段。

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TSCF Header报文结构示意图

avtp_timestamp

当tv=1时，该字段的值为有效功夫戳信息，寓意为talker批示listener执行该节造指令的精确功夫。

ACF Message

ACF Message是承载具体节造语义的主题内容，紧跟在前面介绍的两种Header后面。一帧AVTP报文中能够携带一个或多个ACF Message。而每一个ACF Message报文也能够拆成ACF Message Header和ACF payload两部门。如图所示。

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ACF Message 结构示意图

ACF Message Header蕴含acf_msg_type和acf_msg_length两个字段：

acf_msg_type

该字段描述了ACF Message的类型，ACF Message能够封装分歧类型的节造报文体式，例如常见的CAN、LIN、MOST等，目前和谈支持的类型见下表。

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acf_msg_length

由于ACF AVTPDU中能够携带多个ACF Message，通过该字段能够得知当前ACF message的长度，便于listener端解析，必要把稳的是，该字段的单元为4bytes。

acf_msg_payload也蕴含了多个字段，报文体式凭据其封装的节造报文类型有所分歧，但是和原节造和谈根基维持一致。本文则以目前常见的CAN(FD)和谈为例，介绍ACF_CAN的payload报文体式。

ACF_CAN message 的payload如下图所示。

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ACF_CAN message payload结构示意图

pad

暗示填充长度，单元bytes，主张是保障整个ACF_CAN Message的整体长度为4字节对齐。

mtv

message_timestamp_valid，表征当前报文是否携带有效报文功夫戳。

rtr

remote_transmission_request，表征当前报文是否为远程帧。

eff

extended_frame_format，表征当前报文是否为扩大帧。

brs

bit_rate_switch，比特率开关。

fdf

CAN flexible data-rate format，表征当前报文是否为CANFD报文。

esi

error_state_indicator，表征当前是否存在谬误帧。

can_bus_id

网段ID，由OEM指定，若不指定，默以为0。

message_timestamp

报文功夫戳，当mtv=1时，该功夫戳有效，为当前节造指令被接管/天生的功夫，必要和TSCF Header中的avtp_timestamp分辨。

can_identifier

can报文id，11bit尺度帧或者29位扩大帧。

can_msg_payload

携带具体的节造信号（CAN和谈：0~8字节；CANFD和谈：0~64字节，均必要4字节对齐）。

总结

本文重要介绍了IEEE 1722和谈中的ACF部门，别离介绍了功夫不敏感的NTSCF和功夫敏感的TSCF两类报文，并讲述了若何在以太网报文中传输传统节造指令，但愿读者能对ACF的利用以及报文体式有个根基概想。

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