首先介紹一下什么是CAN XL?

CAN XL是一種高度可擴展的通信技術，涉及比特率和數據字段的長度。物理層仍在開發中。目標是實現高達10+ Mbit / s的比特率。CAN XL針對面向區域的異構網絡體系結構進行了優化。該方法以最優的長度滿足未來車載網絡的要求。汽車工業試圖減少布線，以最小化重量，或者換句話說，是限制能耗。它的幾個核心期望特性如下：

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是對CAN和CAN FD的進一步擴展，并且在很大程度上遵循相同的運行原理。CAN報文分為仲裁場和數據場。盡管CAN XL在仲裁場使用500kbit/s至1Mbit/s的低速率，但數據場的傳輸速率卻可提升至2Mbit/s至10Mbit/s。相對于CAN FD的可選速率切換功能，CAN XL強制執行速率切換。

今天進一步描述CAN XL和CAN FD數據鏈路層的區別。

CAN-XL目前的發展狀態

CAN XL當前規范基本最終確定。CiA 610-1 CAN XL協議規范已由工作小組完成并進行最后的CiA內部審核，不久將作為規范建議草案發布在會員范圍內。

同時，CAN XL規范會提交到ISO國際標準化組織，將添加在新版的ISO 11898-1標準中，但確切的發布時間依舊未知。而在7月初CiA 協會舉行了第一次 CAN XL Plugfest —可兼容性測試，主要測試與傳統的CAN、 CAN FD在物理層和數據鏈路層的兼容性。

博世、Fraunhofer IPMS、英飛凌、Vector 和 Rohde&Schwarz 的設備參與了此次測試，其中測試了他們首次研發的CAN XL IP核和收發器應用。

CAN-XL協議數據鏈路層

和經典CAN和CAN FD一樣CAN XL也分為物理層和數據鏈路層。

CAN XL在數據鏈路層已經決定的是數據字段長度最大為2048字節和11位優先級字段，而CAN FD 最大的數據場長度為64字節。CAN XL是對CAN和CAN FD的進一步擴展，并且在很大程度上遵循相同的運行原理。

CAN報文分為仲裁場和數據場。通信速率CAN FD在仲裁場的通信速率和傳統的CAN一致，但是在數據場CAN FD的通信速率理論上達到了2Mbit/s至10Mbit/s，目前的具體應用上各大廠商最多達到8Mbit/s。

盡管CAN XL在仲裁場使用500kbit/s至1Mbit/s的低速率，但數據場的傳輸速率卻可提升至2Mbit/s至10Mbit/s或者更高的10+Mbit/s。相對于CAN FD的可選速率切換功能，CAN XL強制執行速率切換。

協議格式

協議格式：

在幀格式上CAN XL與CAN FD的區別：

與CAN FD相比，CAN XL增加了位的數量主要是在幀頭幀尾和CRC校驗位。CRC校驗位的增加主要是為了確定增加數據域和其他位的傳輸是否正確。

幀頭：

我們可以看到：1、SOF和11位的ID一致;2、RTR一致:所以CAN FD 和 CAN XL都不支持遠程請求;3、CAN XL不支持IDE標識符擴展(29位CAN ID)，該位始終處于顯性;4、FDF位指示CAN FD，CAN XL 在FDF位多出了XLF位用以決定CAN XL;5、RES位一致始終處于顯性，CAN FD隱性BRS位(波特率切換)會提升傳輸速率;6、CAN FD中ESI位通常處于顯性，但處于被動錯誤時會變為隱性;7、相對于CAN FD,CAN XL中多出了resXL、 AL1、DH1、DL1和 Payload 8-bi主要用于將來的擴展、新的波特率切換序列，同數據包的預定義等;8、CAN XL中DLC是一個11位整數，其中數據字節數是該整數加1;9、CAN XL中Header-CRC用于保證DLC正確;

幀尾：

相較于幀頭，幀尾變化較少。對于相同的數據長度，CAN XL中較長的報頭和數據需要較長的CRC來校驗;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。

審核編輯：湯梓紅