未來的CAN——CAN XL構想簡介
對CAN XL的要求
- 有效負載長度：與以太網幀長度一樣；
- 可靠性：等于或者優于CAN，CAN FD和10Mbit/s以太網的穩定性；
- 魯棒性：與CAN FD一樣好，甚至要優于10Mbit/s以太網；
- 波特率：在數據段的傳輸速率最大可達10Mbit/s；
- 兼容性：向后兼容CAN FD。
CAN XL簡介
1、CAN、CAN FD、CAN XL報頭比較
圖1CAN, 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遠程請求；
- CANXL不支持IDE標識符擴展（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）會提升傳輸速率；
- CAN FD中ESI位通常處于顯性，但處于被動錯誤時會變為隱性；
- CAN XL中resXL位是隱性的，可用于將來的擴展；
- CAN XL中AL1、DH1和DL1作為新的波特率切換序列；
- CAN XL中Payload 8-bit用于不同數據包的預定義多路復用位；
- CAN XL中DLC是一個11位整數，其中數據字節數是該整數加“1”；
- CAN XL中Header-CRC用于保證DLC正確，DLC定義數據CRC從何處開始。
表1 CAN DLC編碼表
2、CAN、CAN FD、CAN XL報尾比較
圖2 CAN, CAN FD, CAN XL幀格式
- 與CAN相比，CAN FD增加了開銷所需位的數量；
- 與CAN FD相比，CAN XL增加了更多的開銷所需位的數量；
- 這些附加位位于報文頭與報文末尾處；
- 大多數的開銷所需位是CRC，必須增加它才能保護超出的更多的字節。
圖3 CAN, CAN FD, CAN XL幀尾
- CAN與CAN FD唯一的區別在于CRC長度；
- 對于相同的數據長度，CAN XL中較長的報頭可能需要較長的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格式的幀末尾，集成格式：將CAN XL中放置NACK添加到舊ACK中。
3、CAN XL的波特率轉換
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位包含一個特殊模式，它可以切換CAN驅動器進入高波特率模式；
- AH1位包含一個特殊模式，它將使CAN驅動器脫離高波特率模式。
總結
CAN XL每個CAN幀中有更多的數據：1—2048字節，并且在數據部分增加了波特率，具有更好的故障保護措施，可為下一代CAN做更好的準備。
