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)吞吐量越來越大,對CAN總線的通信數(shù)據(jù)量與通信質(zhì)量要求也越來越高,那么下一代的CAN——CAN XL會(huì)是什么樣子的呢?
一、對CAN XL的要求
有效負(fù)載長度:與以太網(wǎng)幀長度一樣;
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)程請求;
CANXL不支持IDE標(biāo)識符擴(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增加了開銷所需位的數(shù)量;
與CAN FD相比,CAN XL增加了更多的開銷所需位的數(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)。
圖 3 CAN, CAN FD, CAN XL幀尾
CAN與CAN FD唯一的區(qū)別在于CRC長度;
對于相同的數(shù)據(jù)長度,CAN XL中較長的報(bào)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。
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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