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未來(lái)的CAN——CAN XL構(gòu)想簡(jiǎn)介
發(fā)布時(shí)間:2019-08-21 瀏覽:1981

摘要:隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,用戶應(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

1.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

2.CAN,CAN FD,CAN XL報(bào)尾比較

與CAN相比,CAN FD增加了開(kāi)銷所需位的數(shù)量;

與CAN FD相比,CAN XL增加了更多的開(kāi)銷所需位的數(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)銷所需位是CRC,必須增加它才能保護(hù)超出的更多的字節(jié)。



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。


3.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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