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        未來的CAN——CAN XL構想簡介
        發布時間:2018-08-31 16:15:53 點擊次數:1612

        摘要:隨著信息技術的快速發展,用戶應用需求的增加,數據吞吐量越來越大,對CAN總線的通信數據量與通信質量要求也越來越高,那么下一代的CAN——CAN XL會是什么樣子的呢? 


        一、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。


        二、CAN XL簡介

        1.CAN,CAN FD,CAN XL報頭比較

        微信圖片_20200114134752.jpg

        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

        微信圖片_20200114134841.jpg

        2.CAN,CAN FD,CAN XL報尾比較


        微信圖片_20200114135540.jpg

        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。


        微信圖片_20200114135610.jpg

        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

        微信圖片_20200114135652.jpg

        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。


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