導(dǎo)讀

隨著高階輔助駕駛、智能座艙發(fā)展，CAN(FD)數(shù)據(jù)傳輸面臨新挑戰(zhàn)，CAN XL 憑借高帶寬與吞吐量，以及共用物理層、向下兼容 CAN/CAN FD、落地成本低的特性，有望成為下一代理想車載總線。

?什么是CAN XL總線技術(shù)？

CAN XL是由國(guó)際CiA協(xié)會(huì)主導(dǎo)制定、并已納入ISO 11898-1:2024標(biāo)準(zhǔn)的第三代車載CAN總線技術(shù)，專為智能汽車高帶寬通信需求設(shè)計(jì)。它在保留CAN/CAN FD核心優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)性能躍升，數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)20Mbps，單幀載荷容量提升至2048字節(jié)，大幅提升數(shù)據(jù)吞吐量。同時(shí)具備向下兼容特性，可與CAN、CAN FD節(jié)點(diǎn)同網(wǎng)共存，物理層通用，無(wú)需大幅改動(dòng)現(xiàn)有線束與硬件，降低升級(jí)成本與部署風(fēng)險(xiǎn)。此外，CAN XL支持虛擬網(wǎng)絡(luò)隔離與CANsec安全機(jī)制，更適配車載高可靠通信需求。憑借優(yōu)異性能與平滑演進(jìn)能力，它有望應(yīng)用于ADAS、智能座艙、域控制器、車載診斷及固件升級(jí)等場(chǎng)景，成為主機(jī)廠布局下一代車載網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)方向。

?與CAN/CAN FD對(duì)比，CAN XL有什么升級(jí)?

1. 傳輸速率升級(jí)

• CAN：最高速率 1 Mbps；
• CAN FD：仲裁段 1 Mbps，數(shù)據(jù)段最高 8 Mbps；
• CAN XL：仲裁段兼容 1 Mbps，數(shù)據(jù)段最高 20 Mbps。

2. 數(shù)據(jù)載荷長(zhǎng)度升級(jí)

• CAN：每幀數(shù)據(jù)最長(zhǎng) 8 字節(jié)；
• CAN FD：每幀數(shù)據(jù)最長(zhǎng) 64 字節(jié)；
• CAN XL：每幀數(shù)據(jù)最長(zhǎng) 2048 字節(jié)，吞吐量大幅提升。

3. 兼容性與物理層

• CAN/CAN FD：傳統(tǒng)車載總線架構(gòu)；
• CAN XL：完全向下兼容，與 CAN/CAN FD 同網(wǎng)共存，物理層通用，可平滑升級(jí)。

4. 網(wǎng)絡(luò)功能升級(jí)

• CAN/CAN FD：基礎(chǔ)廣播通信；
• CAN XL：支持虛擬網(wǎng)絡(luò)（VCID），實(shí)現(xiàn)多域隔離，更適配域控架構(gòu)。

5. 通信安全升級(jí)

• CAN/CAN FD：安全機(jī)制有限；
• CAN XL：原生支持 CANsec 安全機(jī)制，滿足智能汽車高安全需求。

?CAN XL，如何向下兼容CAN/CAN FD？

CAN XL 通過模式切換與錯(cuò)誤幀關(guān)閉機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì) CAN/CAN FD 的向下兼容。SIC MODE下，CAN/CAN FD/CAN XL節(jié)點(diǎn)共存，總線最高8M波特率，CAN XL 開啟 “協(xié)議異常抑制”（或叫錯(cuò)誤幀抑制），CAN/CAN FD節(jié)點(diǎn)停止解析、不發(fā)錯(cuò)誤幀、不參與 ACK，僅監(jiān)聽總線，避免干擾其他節(jié)點(diǎn)，直到檢測(cè)到 11 位連續(xù)隱性位（EOF），確認(rèn)幀結(jié)束；FAST MODE下，CAN XL 關(guān)閉 “協(xié)議異常抑制”，僅CAN XL節(jié)點(diǎn)可參與通訊，總線最高20M波特率。

?CAN XL，如何落地？

CAN XL控制器與收發(fā)器是其落地應(yīng)用的核心硬件基石。控制器決定協(xié)議處理、帶寬性能與兼容能力，收發(fā)器則保障物理層可靠傳輸，二者協(xié)同支撐高吞吐、低延遲通信，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與CAN/CAN FD的平滑兼容，直接決定CAN XL能否規(guī)?；宪嚺c量產(chǎn)落地。當(dāng)前已有多家國(guó)內(nèi)外IP/芯片廠商推出工業(yè)級(jí)車規(guī)級(jí)CAN XL IP、CAN XL控制器和CAN XL收發(fā)器。

?CAN XL，能給主機(jī)廠帶來哪些好處？

從低速率總線升級(jí)提升而至的CAN XL擁有得天獨(dú)厚的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，更高帶寬、更大載荷，無(wú)需全面替換為以太網(wǎng)，延續(xù)現(xiàn)有開發(fā)流程、工具鏈與人才積累，實(shí)現(xiàn)技術(shù)演進(jìn)與成本最優(yōu)平衡。

CAN XL能否成為下一代汽車總線大王，讓我們拭目以待！