隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，用戶(hù)應(yīng)用需求的增加，數(shù)據(jù)吞吐量越來(lái)越大，對(duì)CAN總線的通信數(shù)據(jù)量與通信質(zhì)量要求也越來(lái)越高，那么下一代的CAN——CAN XL會(huì)是什么樣子的呢？

一、對(duì)CAN XL的要求

有效負(fù)載長(zhǎng)度：與以太網(wǎng)幀長(zhǎng)度一樣；

可靠性：等于或者優(yōu)于CAN，CAN FD和10Mbit/s以太網(wǎng)的穩(wěn)定性；

魯棒性：與CAN FD一樣好，甚至要優(yōu)于10Mbit/s以太網(wǎng)；

波特率：在數(shù)據(jù)段的傳輸速率最大可達(dá)10Mbit/s；

兼容性：向后兼容CAN FD。

二、CAN XL簡(jiǎn)介

CAN，CAN FD，CAN XL報(bào)頭比較

圖 1 CAN， CAN FD， CAN XL幀頭部

上圖中頂部的黑線表示隱性，底部的黑線表示顯性，那么我們分析上圖可得出以下結(jié)論：

SOF位與11位CANID通用與CAN， CAN FD， CAN XL；

CAN FD和CAN XL始終不支持RTR遠(yuǎn)程請(qǐng)求；

CANXL不支持IDE標(biāo)識(shí)符擴(kuò)展（29位CANID），該位始終處于顯性；

CAN中FDF始終處于顯性，隱性FDF位指示CAN FD，隱性FDF，XLF位指示CAN XL；

CAN FD中res位始終處于顯性，隱性BRS位（波特率切換）會(huì)提升傳輸速率；

CAN FD中ESI位通常處于顯性，但處于被動(dòng)錯(cuò)誤時(shí)會(huì)變?yōu)殡[性；

CAN XL中resXL位是隱性的，可用于將來(lái)的擴(kuò)展；

CAN XL中AL1，DH1和DL1作為新的波特率切換序列；

CAN XL中Payload 8-bit用于不同數(shù)據(jù)包的預(yù)定義多路復(fù)用位；

CAN XL中DLC是一個(gè)11位整數(shù)，其中數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)是該整數(shù)加“1”；

CAN XL中Header-CRC用于保證DLC正確，DLC定義數(shù)據(jù)CRC從何處開(kāi)始。

表 1 CAN DLC編碼表

CAN，CAN FD，CAN XL報(bào)尾比較

圖 2 CAN， CAN FD， CAN XL幀格式

與CAN相比，CAN FD增加了開(kāi)銷(xiāo)所需位的數(shù)量；

與CAN FD相比，CAN XL增加了更多的開(kāi)銷(xiāo)所需位的數(shù)量；

這些附加位位于報(bào)文頭與報(bào)文末尾處；

大多數(shù)的開(kāi)銷(xiāo)所需位是CRC，必須增加它才能保護(hù)超出的更多的字節(jié)。

圖 3 CAN， CAN FD， CAN XL幀尾

CAN與CAN FD唯一的區(qū)別在于CRC長(zhǎng)度；

對(duì)于相同的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，CAN XL中較長(zhǎng)的報(bào)頭可能需要較長(zhǎng)的CRC；

CAN XL包含用于波特率切換位，確保向前的兼容性；

CAN XL CRC之后是波特率的切換模式，而不是CRC定界符；

為了確保重新同步到未來(lái)格式的幀末尾，集成格式：將CAN XL中放置NACK添加到舊ACK中。

CAN XL的波特率轉(zhuǎn)換

圖 4 CAN XL幀格式

DH1和DL1之間邊緣的波特率增加；

DH2和DL2之間邊緣的波特率降低；

AL1位包含一個(gè)特殊模式，它可以切換CAN驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入高波特率模式；

AH1位包含一個(gè)特殊模式，它將使CAN驅(qū)動(dòng)器脫離高波特率模式。

總結(jié)

CAN XL每個(gè)CAN幀中有更多的數(shù)據(jù)：1—2048字節(jié)，并且在數(shù)據(jù)部分增加了波特率，具有更好的故障保護(hù)措施，可為下一代CAN做更好的準(zhǔn)備。

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