SPI 转 FDCAN

本协议用于 SPI 接口收发 CAN FD 报文。CAN FD 只支持 SPI LONG 模式。

出厂固件默认 SPI 报文模式为 SHORT，不能直接收发 SPI CAN FD 报文。使用 SPI CAN FD 前，需要先通过 USB CDC串口工具发送 AT+SPIMODE=LONG，并把发送结束符设置为 CRLF。切换成功后返回 OK，配置会写入固件持久化存储，下次上电继续使用 LONG模式，无需重复配置。如果执行过 AT+CFGERASE，SPI 模式会恢复为 SHORT，需要重新切换。

可通过以下命令查询或切换 SPI 报文模式：

AT+SPIMODE?
AT+SPIMODE=LONG

模式	总线长度	报文区长度	说明
`LONG`	73 字节	72 字节	支持 CAN FD 标准帧、扩展帧

最后 1 字节为 SPI CRC；前 72 字节为报文区。CAN FD 支持 BRS，仲裁段波特率由 AT+SETFDCAN=<arb_baud>,<data_baud> 的 arb_baud 配置，数据段波特率由 data_baud 配置，当前支持 2Mbps 或 5Mbps。

协议格式

类型	帧格式
CAN FD 扩展帧	`0x45 0x46 + Channel(1B) + ExtID(4B) + 数据长度编码(1B) + Data(64B) + CRC(1B)`
CAN FD 标准帧	`0x53 0x46 + Channel(1B) + 0x00 0x00(保留字段) + StdID(2B) + 数据长度编码(1B) + Data(64B) + CRC(1B)`

字段说明

字段	说明
`0x45 0x46`	ASCII `EF` 的十六进制表示，CAN FD 扩展帧报文头
`0x53 0x46`	ASCII `SF` 的十六进制表示，CAN FD 标准帧报文头
`Channel`	`0x01~0x04` 指定 CAN/FDCAN 接口；`0x00` 表示发送到当前 SPI 片选对应的所有 CAN/FDCAN 接口
`ExtID`	29 bit 扩展帧 CAN ID，放在 4 字节字段低 29 bit
`StdID`	11 bit 标准帧 CAN ID，放在 2 字节字段低 11 bit
`保留字段`	标准帧 ID 前的保留字段，固定 `0x00 0x00`
`数据长度编码`	CAN FD 数据长度编码，取值 `0x00~0x0F`
`Data`	固定 64 字节数据区；真实有效长度由“数据长度编码”决定，不足部分填 `0x00`
`CRC`	SPI CRC 字节

CAN FD 的“数据长度编码”，字段范围 0x00~0x0F。

编码字段值	真实数据长度
`0x00`	0
`0x01`	1
`0x02`	2
`0x03`	3
`0x04`	4
`0x05`	5
`0x06`	6
`0x07`	7
`0x08`	8
`0x09`	12
`0x0A`	16
`0x0B`	20
`0x0C`	24
`0x0D`	32
`0x0E`	48
`0x0F`	64

CRC 说明

总线长度包含最后 1 字节 CRC。固件使用 SPI 硬件 CRC，若主机使用软件模拟 SPI，需要按固件配置生成最后 1 字节 CRC。

Python 示例

LEN_TABLE = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12, 16, 20, 24, 32, 48, 64]

def length_code_to_size(code: int) -> int:
    if not 0 <= code < len(LEN_TABLE):
        raise ValueError("invalid CAN FD length code")
    return LEN_TABLE[code]

def build_spi_fdcan_ext_payload(channel: int, can_id: int, length_code: int, data: bytes) -> bytes:
    if not 0 <= can_id <= 0x1FFFFFFF:
        raise ValueError("extended CAN ID must be 0..0x1FFFFFFF")
    size = length_code_to_size(length_code)
    if len(data) != size:
        raise ValueError("data length does not match CAN FD length code")
    data64 = data + bytes([0x00] * (64 - size))
    payload = bytes([0x45, 0x46, channel & 0xFF]) + can_id.to_bytes(4, "big") + bytes([length_code]) + data64
    if len(payload) != 72:
        raise ValueError("invalid LONG payload size")
    return payload