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CAN-XL,下一代CAN网络(1)


第一部分  CAN XL 介绍

一、什么是CAN XL

CAN XL (Controller Area Network with Extended Length) provides a superior solution for data rates of up to 20Mbit/s by maintaining the advantages of the CAN protocol like collision-resolution by non-destructive arbitration. It expands the number of data bytes per CAN frame up to2048 bytes.With a bit rate of up to 20 Mbit/s in the data phase, CAN XL fills the gap between CAN FD and 100BASE-T1 (Ethernet). CAN XL protocol controllers are also able to perform Classical CAN and CAN FD communication.

CAN XL是博世的专利,如上是博世对CAN XL的介绍。如上可知主要就是继承CAN优点,速度提高到最高20Mbit/s,数据量提高到2048 Bytes。如下是博世在展会上的宣传资料。

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二、CANXL介绍

当前常用车载总线既包括低速率的总线,如CANFD(8MBit/s及以下的应用),也包含高速率的总线,如车载以太网(100/1000BASE-T1)。8~100Mbit/s之间存在巨大的gap。在这个区间目前出现了两种竞争方案:从高速率通信技术下沉而来,即10BASE-T1S;从低速率总线升级而,即CAN XL。

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CANXL的设计目标是在成本、性能、速率之间取得平衡,顺应新的应用场景需求。同时保留CAN可靠性性、非破坏性仲裁等优点,允许CAN FD和CAN XL在同一网络上。因此从传统的CAN升级到CAN XL,CAN节点的数量可以任意增加或减少,不会对其他的节点有影响。CAN XL还具有可扩展性,可以在成本、速度和网络复杂性之间灵活权衡,同时,CAN XL具有广泛的可用性,可以在绝大多数下一代汽车µC中提供。CANXL适用于3大类应用:需要更高带宽的应用、支持SOA(面向服务的架构)的应用以及安全应用。

  • 协议进展


CAN XL 技术工作是在 CAN in Automation (CiA) 中完成的。CiA610-1 sp标准在2021年11月发布(CiA610-1 specification released in November 2021 as DSP);目前移交给 ISO 以创建一个国际标准,这一过程仍在进行中)。


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目前支持CANXL的专用收发器(CAN SIC XL Transceiver)及MCU(micro controllers)还找不到,按照博世资料预计2023年可以有样品。如英飞凌目前最新一代单片机宣传支持CANXL,不过目前可获得的样品还不带CANXL。


如下是TX4XX规格书中CANXL介绍

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如下是可用版本介绍

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如下是TC4XX芯片的roadmap

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如果想用的话,估计要2024年才能有选择。

  • 特点


1、由CANFD发展而来,速率最高达20 Mbit/s,数据最多2048byte;


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2、 向后兼容,可以与高速CANCANFD混合组网


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组网举例1:

CE0A


组网举例2:

E6C7

组网举例3:

BA43


3、 支持复杂网络拓扑,可以在速度与复杂度之间调节;

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4、 支持以太网帧透明传输

在以太网作为主干网的架构中,CAN XL用作其下一级网段,满足对数据吞吐、实时性有较高要求,可以用于域控或区域控制器构建更灵活的交互机制的通信需求。通常以太网报文的单帧最大长度为1518字节,这意味着可能会在CAN XL上运行TCP/IP协议。如果选择10BASE-T1S,车内CAN信号的交互需要经过UDP/TCP包的重组,可能还需要考虑丢包、延迟等协议不同带来的差异。


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5、 兼容多种收发器(Classic, FD, SIC, SIC XL) 


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6、 增强安全特性

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 Security

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原文链接https://mp.weixin.qq.com/s/_DIVvwIKgge0bZ_nkmJ0eg



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