CAN总线新发展—CAN XL简介

CAN XL介绍

CiA SIG（特别兴趣小组） 开发和维护下一代 CAN 数据链路和物理层，提供超大有效载荷，并支持超过 8 Mbit/s 的数据阶段比特率。CAN XL基于ISO 11898-1：2015中规定的概念。自2018年12月以来，CiA SIG CAN XL正在指定CAN XL协议功能。以下文档系列包括CAN XL相关规范和建议：

• CiA 610: CAN XL specification and test plans
• CiA 611: CAN XL higher-layer services
• CiA 612: CAN XL guidelines and application notes
• CiA 613: CAN XL add-on services

对CAN XL的要求

• 有效负载长度：与以太网帧长度一样
• 可靠性：等于或者优于CAN，CANFD和10Mbit/s以太网的稳定性
• 鲁棒性：与CAN FD一样好，甚至要优于10Mbit/s以太网
• 波特率：在数据段的传输速率最大可达10Mbit/s
• 兼容性：向后兼容CAN FD

CAN XL简介

1、CAN、CAN FD、CAN XL报头比较

上图中顶部的黑线表示隐形（1为隐形），底部的黑线表示显示（0为显性），分析上图可得

• SOF位以及11位CAN ID，对于CAN、CAN FD、CAN XL通用
• CAN FD和CAN XL不支持RTR远程请求
• CAN XL不支持IDE标识符扩展（29位CAN ID），该位处于显性
• CAN中FDF始终处于显性，CAN FD中隐形FDF位指示CAN FD，CAN XL隐形FDF，XLF位指示CAN XL
• CAN FD中隐形BRS位（波特率切换）会提升传输速率
• CAN XL中AL1、DH1和DL1作为新的波特率切换序列
• CAN XL中Payload typ 8-bit用于不同数据包的预定义多路复用位
• CAN XL中DLC是一个11位整数，其中数据字节是该整数加1
• CAN XL中Header-CRC用于保证DLC正确，DLC定义数据CRC从何处开始

2、CAN DLC编码表

3、CAN、CAN FD、CAN XL报尾比较

• CAN与CAN FD唯一的区别在于CRC长度
• 对于相同的数据长度，CAN XL中较长的报头可能需要较长的CRC
• CAN XL包含用于波特率切换位，确保向前的兼容性
• CAN XL CRC之后是波特率的切换模式，而不是CRC定界符
• 为了确保重新同步到未来格式的帧末尾，集成格式：将CAN XL中放置NACK添加到旧ACK中

4、CAN XL波特率切换

• DH1和DL1之间边缘的波特率增加
• DH2和DL2之间边缘的波特率降低
• AL1位包含一个特殊模式，它可以切换CAN驱动器进入高波特率模式
• AH1位包含一个特殊模式，它将使CAN驱动器脱离高波特率模式

总结：

CAN XL每个CAN帧中有更多的数据：1—2048字节，并且在数据部分增加了波特率，具有更好的故障保护措施，可为下一代CAN做更好的准备。