CAN总线新发展—CAN XL简介
CAN XL规范和标准
CiA SIG（特别兴趣小组） 开发和维护下一代 CAN 数据链路和物理层，提供超大有效载荷，并支持超过 8 Mbit/s 的数据阶段比特率。CAN XL由ISO 11898-1进行了标准化。自2018年12月以来，CiA SIG CAN XL正在指定CAN XL协议功能。以下文档系列包括CAN XL相关规范和建议，具体内容可以从CAN XL官方介绍查阅。
- CiA 610: CAN XL specification and test plans
- CiA 611: CAN XL higher-layer services
- CiA 612: CAN XL guidelines and application notes
- CiA 613: CAN XL add-on services
CAN XL的优点
CAN XL通过保持CAN协议的优点，如通过非破坏性仲裁解决冲突，为高达20Mbit/s的数据速率提供了优越的解决方案。
就比特率而言，CAN XL填补了CAN FD和100BASE-T1(以太网)之间的空白。在仲裁域数据速率达1Mbit/s，数据段的传输速率高达10Mbit/s。
CAN XL协议控制器也能够执行Classical CAN和CAN FD通信，向后兼容CAN FD。
有效负载长度与以太网帧长度一样。
CAN XL帧格式解释
CAN XL一个完整的帧格式如下：
CAN XL帧中各个段的解释如下：
CAN XL与CAN/CANFD的对比
CAN、CAN FD、CAN XL报头比较
上图中顶部的黑线表示隐性（1为隐性），底部的黑线表示显示（0为显性），分析上图可得
- SOF位以及11位CAN ID，对于CAN、CAN FD、CAN XL通用
- CAN FD和CAN XL不支持RTR远程请求
- CAN XL不支持IDE标识符扩展（29位CAN ID），该位处于显性
- CAN中FDF始终处于显性，CAN FD中隐性FDF位指示CAN FD，CAN XL隐性FDF，XLF位指示CAN XL
- CAN FD中res位始终处于显性，隐性BRS位（波特率切换）会提升传输速率；
- CAN FD中ESI位通常处于显性，但处于被动错误时会变为隐性；
- CAN XL中resXL位是隐性的，可用于将来的扩展
- CAN XL中AL1、DH1和DL1作为新的波特率切换序列
- CAN XL中Payload typ 8-bit用于不同数据包的预定义多路复用位
- CAN XL中DLC是一个11位整数，其中数据字节是该整数加1
- CAN XL中Header-CRC用于保证DLC正确，DLC定义数据CRC从何处开始
CAN、CAN FD、CAN XL的DLC对比
CAN、CAN FD、CAN XL报尾比较
- CAN与CAN FD唯一的区别在于CRC长度
- 对于相同的数据长度，CAN XL中较长的报头可能需要较长的CRC
- CAN XL包含用于波特率切换位，确保向前的兼容性
- CAN XL CRC之后是波特率的切换模式，而不是CRC定界符
- 为了确保重新同步到未来格式的帧末尾，集成格式：将CAN XL中放置NACK添加到旧ACK中
CAN XL波特率切换
- DH1和DL1之间边缘的波特率增加
- DH2和DL2之间边缘的波特率降低
- AL1位包含一个特殊模式，它可以切换CAN驱动器进入高波特率模式
- AH1位包含一个特殊模式，它将使CAN驱动器脱离高波特率模式
CANXL、CAN、CANFD速率对比
- Classic CAN速率高达1Mbit/s
- CANFD速率高达2Mbit/s，芯片一般支持5-8Mbit/s
- CAN XL速率高达10Mbit/s甚至更高
总结：
CAN XL每个CAN帧中有更多的数据：1—2048字节，并且在数据部分增加了波特率，速率高达10Mbit/s甚至更高，具有更好的故障保护措施，可为下一代CAN做更好的准备。
