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#CAN XL

導讀

CAN XL網絡憑借物理層革新，在汽車電子和工業通信中占據重要地位。在上篇中，我們深入探討了CAN XL網絡中的物理層革新與優勢（點擊回顧）。本文將繼續這一話題，重點介紹CAN XL網絡在實際應用中的組合與兼容性問題，以及如何選擇合適的物理層選項來優化網絡性能。

01****CAN協議控制器和CAN SIC XL收發器的組合

CAN SIC XL收發器可以與CAN協議的所有變體結合使用。這在應用中提供了很多機會。

CAN XL協議處理器支持CAN協議的所有變體 ：

l 具有11位和29位標識符的CAN CC

l 具有11位和29位標識符的CAN FD

l 具有11位標識符的CAN FD Light

l 具有11位標識符的CAN XL

CAN SIC XL收發器具有以下特征：

l SIC模式（如ISO 11898 - 2:2024中規定的SIC收發器）

l FAST模式（用于CAN XL數據階段的高比特率）。

表1 CAN SIC XL收發器組合的可能性（來源：英飛凌）

這種靈活性允許CAN SIC XL收發器和CAN協議控制器進行如表1所示的組合。

02****網絡拓撲與混合通信的兼容性

進一步地，表2詳細列出了CAN收發器、CAN FD收發器和CAN SIC（XL）收發器與不同CAN協議版本的組合情況。

這些組合展示了在不同網絡拓撲結構下可能實現的最大比特率，需要注意的是，實際比特率可能因網絡拓撲和節點配置而異。特別是在具有兩端終端電阻的點對點網絡以及具有非常短分支的網絡拓撲結構中，可以實現最大可能的比特率。

表2 CAN收發器類型和CAN協議版本的組合（來源：英飛凌）

此外，CAN FD協議和CAN XL協議允許在同一個網絡中進行混合通信。這意味著，如果CAN FD協議處理器在網絡中檢測到一個CAN XL數據幀，它會在FDF位后停止對當前幀的檢測，并進入重新整合模式，等待直到CAN XL數據幀傳輸結束。值得注意的是，CAN XL控制器能夠同時支持這兩種幀類型，但為了確保通信的順暢進行，CAN FD和CAN XL協議需要配置相同的仲裁位時間。

03****優化網絡性能的物理層選擇

在物理層方面，存在一個關鍵問題：當CAN SIC XL收發器在FAST模式下，其差分總線電平可能會低于CAN FD和CAN SIC收發器的接收器閾值。這意味著，從物理層的角度來看，為了確保可靠的混合協議通信，所有節點必須僅使用CAN FD或SIC模式。此外，網絡中的最大比特率由具有最低可能比特率的收發器決定。

例如，如果網絡中的一些節點使用高達8 Mbit/s的比特率作為最大可能比特率的XL收發器，而其他節點使用較低比特率的收發器，那么整個網絡的最大比特率將受限于較低比特率的收發器。為了解決這個問題，可以通過配置禁用CAN SIC XL收發器的FAST模式，使其僅在SIC模式下工作，從而確保通信的正常進行。

對于仲裁和數據階段，這些配置可以在CAN XL控制器中進行設置。在這樣的網絡中，CAN SIC收發器仍然可以使用，而其他節點則應用CAN XL控制器和CAN SIC進行CAN FD和CAN XL通信。然而，需要注意的是，最大比特率可能會根據網絡拓撲結構而降低，特別是當網絡中存在反射和振鈴等物理現象時，這些現象會顯著降低可實現的最大比特率。

因此，為了確保網絡的穩定性和可靠性，每個網絡的最大可能比特率應通過CAN FD控制器和CAN FD或CAN SIC收發器進行實際驗證和測試。

本文分上、下兩篇，共同揭示了CAN XL網絡中的物理層選擇。上篇文章（點擊回顧）深入CAN XL網絡中的物理層革新與優勢，揭示其強大潛力和技術亮點。本篇文章進一步拓展，聚焦CAN XL網絡在實際應用中的組合與兼容性問題，以及如何通過選擇合適的物理層選項來優化網絡性能。兩篇文章的緊密銜接，旨在為您提供CAN XL網絡的全面理解，助力實際網絡設計與優化。

文章來源：本文基于Magnus Hell（英飛凌汽車網絡技術首席負責人兼CiA技術總監）在第18屆國際CAN大會（iCC）及2024年虹科CAN XL國際研討會的演講。論文已刊于《第18屆iCC會議論文集》2024版，由CiA出版。虹科智能互聯團隊翻譯并分享，旨在與行業同仁分享前沿技術成果。

審核編輯 黃宇