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#CAN XL

導(dǎo)讀

虹科CAN XL國(guó)際研討會(huì)圓滿結(jié)束，感謝各位觀眾的熱情參與！虹科攜手多位CAN XL創(chuàng)始成員及行業(yè)領(lǐng)袖，包括來(lái)自國(guó)際CiA協(xié)會(huì)、博世、英飛凌以及恩智浦等，帶來(lái)5場(chǎng)精彩紛呈的主題演講，讓我們共同見(jiàn)證了CAN XL技術(shù)的未來(lái)趨勢(shì)和行業(yè)洞察。

直播中，我們收到了眾多提問(wèn)，展現(xiàn)了大家對(duì)CAN XL技術(shù)濃厚的興趣和對(duì)行業(yè)未來(lái)的深切關(guān)注。為此， 我們整理了這些問(wèn)題并邀請(qǐng)嘉賓解答，梳理出研討會(huì)Q&A完整版 （建議收藏后閱讀），為您帶來(lái)更深入的理解和洞見(jiàn)。

此外，5場(chǎng)主題演講回顧、中文版PPT資料、精華問(wèn)答集錦以及獲獎(jiǎng)觀眾名單等內(nèi)容，已經(jīng)全部精心打包在上篇文章中，等待著你的深度探索與回味！

Q1****CAN XL的尋址和仲裁是分開(kāi)的嗎？原因是什么？

Dr. Arthur（博世） ：在標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中發(fā)現(xiàn)， 之前使用CAN FD 29 位標(biāo)識(shí)符或 11 位標(biāo)識(shí)符存在問(wèn)題。 因?yàn)槿藗儠?huì)將多種不同信息（如優(yōu)先級(jí)、源地址、目的地址及其他附加信息）都放入這一個(gè)字段，導(dǎo)致該字段變得復(fù)雜且缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，容易造成混亂和不兼容性。

為了提高系統(tǒng)的靈活性，適應(yīng)可能變化的區(qū)域架構(gòu)。通過(guò) 將尋址和仲裁相關(guān)信息分開(kāi)設(shè)置字段 ，例如設(shè)置單獨(dú)的幀優(yōu)先級(jí)字段（即標(biāo)識(shí)符）用于仲裁，而其他信息（如虛擬CAN 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符、SDU 類型和目標(biāo)字段等）放在數(shù)據(jù)階段以短位形式發(fā)送，這樣在架構(gòu)變化時(shí)，可以方便地更改地址、優(yōu)先級(jí)或虛擬 CAN 網(wǎng)絡(luò) ID 等，而不會(huì)破壞整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

這種分開(kāi)設(shè)置的方式使得系統(tǒng)在不同應(yīng)用場(chǎng)景和需求變化下更具適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，能夠更好地滿足現(xiàn)代復(fù)雜的通信需求，提高系統(tǒng)的整體性能和穩(wěn)定性。同時(shí)，如果用戶不需要這種靈活性，也可以繼續(xù)使用舊的將所有信息都放在標(biāo)識(shí)符中的方式。

Q2****是否存在一個(gè)清晰的使用CAN XL傳輸?shù)膱?chǎng)景？例如，我們通常使用以太網(wǎng)來(lái)傳輸視頻

Dr. Arthur（博世）： 在視頻傳輸領(lǐng)域，經(jīng)常選擇使用以太網(wǎng)。但實(shí)際上，完全可以同時(shí)采用以太網(wǎng)和CAN XL技術(shù)。選擇哪種技術(shù)，需要根據(jù)成本以及其他因素來(lái)決定哪種更適合特定的應(yīng)用場(chǎng)景。 帶FD 或 SIC 收發(fā)器的 CAN XL 與 CAN FD 的價(jià)格持平，但功能更多。

Q3****CAN XL其實(shí)相當(dāng)于一個(gè)弱化版本的以太網(wǎng)？需要加晶振嗎？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）：以太網(wǎng)和CAN是兩種完全不同的技術(shù)。 汽車以太網(wǎng)旨在實(shí)現(xiàn)高速通信，速率從100 Mbit/s到數(shù)Gbit/s不等，這使得它相當(dāng)資源密集。相比之下， CAN是一個(gè)為汽車控制目的特別設(shè)計(jì)的優(yōu)化資源和價(jià)格敏感的通信系統(tǒng) ，提供了一個(gè)簡(jiǎn)單而高效的通信方案，使得即使是資源有限的小微控制器也能有效地運(yùn)作。因此，CAN控制器既堅(jiān)固又低成本。當(dāng)打算使用20 MHz時(shí)，推薦使用160 MHz的節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘頻率（見(jiàn)ISO 11898-1:2024，7.3.2）。

為了彌合汽車以太網(wǎng)和CAN之間的差距，雙方都進(jìn)行了發(fā)展。汽車以太網(wǎng)已經(jīng)縮減到10 Mbit/s（10BASE-T1S）。CAN已經(jīng)擴(kuò)展到支持高達(dá)10 Mbit/s（CAN XL），并且有可能在實(shí)地總線拓?fù)渲羞_(dá)到20 Mbit/s。要使用CAN XL，你只需要一個(gè)CAN XL控制器，以及理想情況下一個(gè)CAN SIC XL收發(fā)器。有關(guān)可用的CAN XL控制器列表，請(qǐng)參考CiA網(wǎng)站：https://old.can-cia.org/canxl

Dr. Arthur（博世）： CAN XL需要一個(gè)精度為±0.2%或更好的時(shí)鐘。具體的推薦值將在CiA612-1標(biāo)準(zhǔn)中給出（即將發(fā)布）。

Q4****單路通信上，極限的通信周期是多少？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 取決于您指的“通信周期”和“單通道”是什么。如果“通信周期”指的是總線負(fù)載，而“單通道”指的是1對(duì)n通信，那么節(jié)點(diǎn)1擁有整個(gè)CAN XL總線的全部負(fù)載。這意味著 數(shù)據(jù)吞吐量完全取決于節(jié)點(diǎn)1的通信需求以及在仲裁和數(shù)據(jù)階段使用的比特率 。

Q5****CAN XL的單路掛載節(jié)點(diǎn)是多少？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 對(duì)基于CAN的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，“單點(diǎn)連接節(jié)點(diǎn)”聽(tīng)起來(lái)不尋常，因?yàn)樗鼈冏裱偩€拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在CAN網(wǎng)絡(luò)中， 所有設(shè)備（節(jié)點(diǎn)）都物理連接到同一條共享的通信線路上。 這種設(shè)計(jì)比其他系統(tǒng)減少了布線復(fù)雜性，并且消除了在以太網(wǎng)或星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中通常需要的中央組件，如交換機(jī)或橋接器的需求。CAN的總線拓?fù)湓试S每個(gè)節(jié)點(diǎn)在不需要額外基礎(chǔ)設(shè)施的情況下與同一線路上的任何其他節(jié)點(diǎn)通信。

Q6****上限速率20Mbit/s的技術(shù)方案如何兼容百兆千兆帶寬以太網(wǎng)？

Mr. Hell（英飛凌）： 上限速率20Mbit/s 的技術(shù)與百兆千兆帶寬以太網(wǎng) 因技術(shù)原理、架構(gòu)等方面的巨大差異而無(wú)法直接兼容 ，兩者在通信方式、物理層特性和成本等方面都存在顯著不同，不存在簡(jiǎn)單的兼容方式，若要協(xié)同工作可能需要復(fù)雜的額外技術(shù)手段。

Q7****CAN XL對(duì)于時(shí)鐘的要求有什么要求嗎？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 是的。CAN時(shí)鐘、位時(shí)序和（重新）同步的要求在ISO 11898-1:2024標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定。節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘頻率應(yīng)該是160 MHz（見(jiàn)ISO 11898-1:2024，7.3.2節(jié)）。

Dr. Arthur（博世）： 是的，它有這個(gè)要求。160 MHz，最大公差為±0.2%。更多細(xì)節(jié)請(qǐng)參見(jiàn)CiA612-1標(biāo)準(zhǔn)。

Q8 CAN XL汽車微處理器章節(jié)提到了多個(gè)不同的CAN XL控制器與收發(fā)器芯片制造商，那么在性能上以及價(jià)格上哪個(gè)性價(jià)比更優(yōu)，各有什么優(yōu)劣勢(shì)？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 由于其大多數(shù)是CiA成員，CiA保持中立，僅報(bào)告這些組件的可用性或宣布情況。我們不比較這些組件，也不對(duì)價(jià)格和質(zhì)量發(fā)表任何意見(jiàn)。請(qǐng)直接向制造商咨詢這類信息。感謝您的理解。

Q9 關(guān)于CAN XL收發(fā)器，能否提供一些選擇上的建議？

陳皓（虹科）： 第三場(chǎng)演講“CAN XL物理層”中詳細(xì)介紹了收發(fā)器的選擇和使用，有助于了解如何選擇最適合您需求的CAN XL收發(fā)器。

Q10 CAN XL相比車載以太網(wǎng)，在車載領(lǐng)域，哪一項(xiàng)未來(lái)更有市場(chǎng)

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA） ：未來(lái)不是我們能預(yù)見(jiàn)的。然而，我們相信這在很大程度上取決于你用ECU（電子控制單元）所針對(duì)的市場(chǎng)?？偟膩?lái)說(shuō)， CAN XL是在魯棒性、可靠性、設(shè)計(jì)靈活性和低能耗至關(guān)重要的應(yīng)用中的強(qiáng)有力候選者 ，特別是在惡劣的環(huán)境條件下。CAN XL特別具有未來(lái)性，因?yàn)樗呀?jīng)包含了網(wǎng)絡(luò)安全選項(xiàng)，并且可能使系統(tǒng)設(shè)計(jì)者從總線負(fù)載管理任務(wù)中解脫出來(lái)。此外，它為與云計(jì)算和汽車區(qū)域架構(gòu)的集成做好了充分準(zhǔn)備，因?yàn)?strong>許多基于以太網(wǎng)的方法幾乎可以1:1地映射到CAN XL上。

Dr. Arthur（博世） ：我們將在汽車中看到10BASE-T1S以太網(wǎng)和CAN XL。這取決于使用場(chǎng)景，哪個(gè)更便捷、更便宜等。

Q11 CANsec是可選還是必須加上呢？

陳皓（虹科） ：目前是可選的，正在開(kāi)發(fā)中。

Q12 CAN XL對(duì)以太網(wǎng)的兼容，只是對(duì)網(wǎng)絡(luò)層以下的替代？上層PDU當(dāng)成payload給XL？

陳皓（虹科）： 簡(jiǎn)單理解就是把以太網(wǎng)幀打包放在XL里，應(yīng)用層還是各用各的，只是數(shù)據(jù)交互。

Q13 選用了SIC收發(fā)器是否意味著我可用兼容CAN FD，用在CAN FD場(chǎng)合

Dr. Arthur（博世） ：可以。FD 和 SIC 收發(fā)器完全兼容。

Q14 CAN XL的仲裁和數(shù)據(jù)段使用不同速率傳輸，速率從667kbit/s,切換到20Mbit/s,我們?cè)谟布O(shè)計(jì)上需要注意什么？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 很重要的一點(diǎn)是你要 區(qū)分仲裁段和數(shù)據(jù)段。 仲裁段涵蓋了你可能從CAN CC了解到的通信速度，大約從50 kbit/s到1 Mbit/s。這個(gè)通信速度在CAN CC中適用于整個(gè)幀。在CAN FD中，如果省略了比特率切換，這也適用于整個(gè)幀。

否則，在CAN FD和CAN XL中，數(shù)據(jù)段使用一個(gè)加速的比特率，這是預(yù)配置的，在網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都是相同的。 數(shù)據(jù)段使用的比特率首先取決于你使用的CAN控制器的位時(shí)序寄存器的大小， 以及使用的PMA實(shí)現(xiàn)（HS, FD, SIC, SIC XL收發(fā)器）。結(jié)合FD收發(fā)器的CAN FD可能允許在實(shí)際總線拓?fù)渲写蠹s2 Mbit/s。結(jié)合CAN SIC收發(fā)器的CAN FD可能在數(shù)據(jù)階段運(yùn)行高達(dá)8 Mbit/s。對(duì)于XL也是有效的，在所考慮的設(shè)置中。如果你使用CAN XL和CAN SIC XL收發(fā)器一起，CAN XL控制器可能會(huì)指示SIC XL收發(fā)器在“快速模式”下運(yùn)行。只有在這種設(shè)置下，CAN XL才能在數(shù)據(jù)階段達(dá)到高達(dá)20 Mbit/s。

在任何情況下，仲裁段的比特率限制在高達(dá)1Mbit/s。SIC和SIC XL收發(fā)器將仲裁段的比特率限制在大約667 kbit/s；除非你限制你的系統(tǒng)設(shè)計(jì)者只使用特定的CAN ID。請(qǐng)注意，CAN FD和CAN XL的比特率不僅由節(jié)點(diǎn)本身決定，還由拓?fù)?、使用的電纜、連接器等決定。CAN FD的設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議在CiA的CiA 601文檔系列中提供。對(duì)于CAN XL，它們正在準(zhǔn)備中的610+文檔系列中。在物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，你應(yīng)該仔細(xì)選擇拓?fù)?。最好的拓?fù)涫欠浅６痰膕tub的總線。此外，你應(yīng)該避免網(wǎng)絡(luò)組件導(dǎo)致傳輸信號(hào)的不對(duì)稱。選擇不匹配100歐姆標(biāo)稱阻抗的電氣網(wǎng)絡(luò)組件是至關(guān)重要的。

Dr. Arthur（博世） ：速率切換由CAN協(xié)議處理。這意味著它已經(jīng)解決了。硬件設(shè)計(jì)者需要遵循一些指導(dǎo)方針以支持高達(dá)20 Mbit/s：見(jiàn)CiA612-2（即將發(fā)布）。

Q15 當(dāng)前很多工程師沒(méi)有使用CAN XL經(jīng)驗(yàn)，可能調(diào)通通信對(duì)于有官方支持情況下比較容易實(shí)現(xiàn)，但遇到問(wèn)題需要分析時(shí)，傳統(tǒng)的CAN經(jīng)驗(yàn)還能用嗎？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 是的，CAN CC 的經(jīng)驗(yàn)仍然非常有用。 CAN CC 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的許多規(guī)則在 CAN XL 中仍然有效 。原因在于CAN XL 是由 CAN CC “封裝 ”的。CAN XL 以 CAN CC 框架開(kāi)始和結(jié)束。如果您已經(jīng)有了使用 CAN FD 的經(jīng)驗(yàn)，那么網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)就會(huì)變得更加簡(jiǎn)單。如果使用 CAN SIC 收發(fā)器，CAN FD 和 CAN XL 在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方面非常相似。如果使用 CAN SIC XL 收發(fā)器，0/1 位狀態(tài)都由收發(fā)器主動(dòng)驅(qū)動(dòng)，因此線路上不會(huì)有太多反射問(wèn)題，從而使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)更加容易。CiA 在 CiA 601 系列文件中提供了 CAN FD 的設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議。對(duì)于 CAN XL，正在編制 610+ 系列文件。

Dr. Arthur（博世）： 是的，傳統(tǒng)的CAN 經(jīng)驗(yàn)仍然可以使用。新 SIC XL 收發(fā)器有一些新操作。

Q16 從CAN 進(jìn)入到CAN XL轉(zhuǎn)變過(guò)程中，對(duì)于傳統(tǒng)CAN上的經(jīng)驗(yàn)還適用XL嗎？

Dr. Arthur（博世） ：是的，仍然適用。

Q17支持CAN XL的產(chǎn)品出來(lái)了嗎？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 有CAN XL IP核、CAN SIC XL收發(fā)器、內(nèi)置CAN XL協(xié)議控制器的微控制器以及評(píng)估板。此外，也有很多可用的工具。許多與CAN XL相關(guān)的解決方案正在開(kāi)發(fā)中。

Q18 CAN XL組網(wǎng)測(cè)試中，根據(jù)測(cè)試波形，除了總線長(zhǎng)度跟仲裁速度，還有哪些較為重要的影響因素呢？

Mr. Hell（英飛凌）：

■ 總線波形與節(jié)點(diǎn)數(shù)量關(guān)系 ：在CAN XL組網(wǎng)測(cè)試中，總線波形會(huì)受到節(jié)點(diǎn)數(shù)量的影響。隨著總線上節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，波形會(huì)發(fā)生變化，這表明節(jié)點(diǎn)數(shù)量是一個(gè)重要的影響因素。更多的節(jié)點(diǎn)意味著更復(fù)雜的通信環(huán)境，可能導(dǎo)致信號(hào)干擾、延遲等問(wèn)題，從而影響總線的性能和穩(wěn)定性。

■ 線纜質(zhì)量的重要性： 線纜質(zhì)量對(duì)測(cè)試結(jié)果至關(guān)重要。高質(zhì)量的線纜能夠更好地傳輸信號(hào)，減少信號(hào)衰減、失真等問(wèn)題，有助于維持穩(wěn)定的通信。相反，低質(zhì)量的線纜可能會(huì)引入噪聲、干擾信號(hào)傳輸，進(jìn)而影響整個(gè)CAN XL網(wǎng)絡(luò)的性能，因此在組網(wǎng)測(cè)試中需要重視線纜質(zhì)量。

■ 終端電阻匹配問(wèn)題 ：終端電阻的匹配在CAN XL組網(wǎng)中非常關(guān)鍵。最初，OEM發(fā)現(xiàn)汽車布線中使用的是100歐姆阻抗的線纜，而不是之前的120歐姆阻抗，因此在CAN XL中進(jìn)行了調(diào)整，推薦使用100歐姆的終端電阻，以實(shí)現(xiàn)更好的阻抗匹配。合適的終端電阻匹配有助于減少信號(hào)反射，提高信號(hào)質(zhì)量，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(wěn)定性。如果終端電阻不匹配，可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)反射、干擾等問(wèn)題，影響網(wǎng)絡(luò)性能。

Q19 地址字段（AF）主要是什么功能？

陳皓（虹科）： AF字段用于尋址，另外在映射以太網(wǎng)幀時(shí)還可以確定目的地址。

Dr. Arthur（博世） ：它可以包含CAN FD 中使用的 29 位標(biāo)識(shí)符。但它也可以包含源地址和目的地址。

Q20 CAN XL報(bào)文怎么包含以太網(wǎng)幀？

陳皓（虹科）： CAN XL中字段SDT為服務(wù)數(shù)據(jù)單元類型，可以調(diào)整其具體的值以適應(yīng)CAN、CAN FD通信或者以太網(wǎng)通信，一個(gè)典型的值，當(dāng)SDT為0x05的時(shí)候，CAN XL的幀結(jié)構(gòu)就可以和以太網(wǎng)幀實(shí)現(xiàn)良好的映射關(guān)系了。

Q21 電動(dòng)汽車中如何選擇CAN XL和以太網(wǎng)技術(shù)？

陳皓（虹科）： 兩種技術(shù)應(yīng)該是共存的，主要考慮數(shù)據(jù)量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、成本等?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/自動(dòng)駕駛/" target="_blank">自動(dòng)駕駛、大數(shù)據(jù)量傳感器相關(guān)的以太網(wǎng)更合適。車身控制肯定是CAN XL更適合。對(duì)于成本的把控應(yīng)該根據(jù)具體應(yīng)用討論，兩種技術(shù)沒(méi)有誰(shuí)更好。

Q22 CAN XL數(shù)據(jù)幀E2E校驗(yàn)的算法目前對(duì)應(yīng)有更新嗎，數(shù)據(jù)段長(zhǎng)度達(dá)到2048？

Dr. Arthur（博世）： 是的，接收節(jié)點(diǎn)的幀檢查會(huì)分析每一位。CAN XL 幀的 CRC 為 32 位，因此功能足夠強(qiáng)大。

Q23 AF的CAN SIC和CAN XL被限制在667kbps，但現(xiàn)在市場(chǎng)上有很多應(yīng)用在使用1Mbps的AF，這部分應(yīng)該怎么理解呢？

Dr. Arthur（博世）： FD收發(fā)器在仲裁段可使用1 Mbit/s。SIC收發(fā)器在仲裁段的速度限制在大約700 kbit/s。SIC收發(fā)器在仲裁段可以支持1 Mbit/s，但只能使用有限的一組標(biāo)識(shí)符（大約25%）。CiA 612-3解釋了這些限制（尚未發(fā)布）。

Q24 關(guān)于數(shù)據(jù)段，對(duì)于CAN CC和CAN FD，數(shù)據(jù)可以是“零”，但對(duì)于CAN XL，最小數(shù)量是“1”，為什么？

Dr. Arthur（博世） ：預(yù)計(jì)不需要零數(shù)據(jù)字節(jié)。了不增加數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字段（DLC）的位數(shù)，DLC 選擇為 11 位，DLC=0 表示 1 字節(jié)，DLC=2047 表示 2048 字節(jié)。

Q25 CAN XL 有引入新的仲裁機(jī)制嗎？

Dr. Arthur（博世）： 沒(méi)有，仲裁機(jī)制與CAN FD 和 CAN CC 相同。

Q26 CAN總線協(xié)議之間的關(guān)系是替代還是兼容？

陳皓（虹科）： 3代CAN網(wǎng)絡(luò)都是向后兼容的。

Q27 第三代CAN有哪些技術(shù)優(yōu)勢(shì)？

Dr. Arthur（博世）： CAN XL 比 CAN FD 更靈活。如果使用相同的收發(fā)器，CAN XL 的價(jià)格與 CAN FD 持平。此外，CAN XL 在同一根電纜上支持 3 種通信類型：CAN FD、CAN XL 和 CAN XL 以太網(wǎng)。

Q28 混合網(wǎng)絡(luò)中，CAN FD的軟件需要更新嗎？還是可以直接忽略CAN XL報(bào)文，不需要做任何更改?

Dr. Arthur（博世）： 這需要在軟件中檢查。CAN FD節(jié)點(diǎn)有一個(gè)軟件配置位，用于選擇以下兩種行為之一。這個(gè)位在博世M_CAN模塊中被稱為PXHD（協(xié)議異常處理禁用）。

1、忽略CAN XL幀 （與CAN XL兼容）。在博世M_CAN中，這是默認(rèn)配置。

2、 破壞CAN XL幀。

Q29 相對(duì)于CAN XL而言，10Base-T1S在市場(chǎng)上已經(jīng)有了很多不同類型的產(chǎn)品，而CAN XL目前市場(chǎng)上可供選擇的產(chǎn)品相對(duì)較少，那么CAN XL究竟有哪些特性、因素可以讓它后來(lái)居上呢？

Dr. Arthur（博世）： CAN XL的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程起步較晚，這導(dǎo)致了它在市場(chǎng)上的產(chǎn)品推出相對(duì)滯后1-2年。然而，CAN XL在數(shù)據(jù)吞吐量、通信效率和網(wǎng)絡(luò)集成方面的優(yōu)勢(shì)，以及其對(duì)現(xiàn)有CAN協(xié)議的兼容性，可能會(huì)使其在汽車和工業(yè)通信領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用。

Q30 CAN XL網(wǎng)絡(luò)默認(rèn)兼容CAN FD，而CAN FD網(wǎng)絡(luò)要兼容CAN XL，需要做一些更改嗎？

Dr. Arthur（博世） ：CAN FD與CAN XL兼容，不過(guò)，可以通過(guò)軟件配置禁用這種兼容性。

Q31 以太網(wǎng)透?jìng)髦傅氖荂AN XL的Payload直接轉(zhuǎn)成以太網(wǎng)報(bào)文，不需要幾幀打包？

Dr. Arthur（博世） ：整個(gè)以太網(wǎng)MAC幀被復(fù)制到CAN XL的數(shù)據(jù)字段中，并通過(guò)CAN總線傳輸。接收方只需要移除CAN XL頭部就可以提取出以太網(wǎng)MAC幀。

Q32 在數(shù)據(jù)場(chǎng)進(jìn)行位填充是固定的嗎？機(jī)制是啥？

Dr. Arthur（博世） ：CAN XL 在數(shù)據(jù)字段中使用固定的填充位。這意味著我們總是在 10 個(gè)用戶位之后添加一個(gè)填充位。

Q33 電動(dòng)汽車中應(yīng)該如何選擇CAN XL和以太網(wǎng)技術(shù)？

Dr. Arthur（博世）： 我們將在汽車上同時(shí)看到10BASE-T1S 以太網(wǎng)和 CAN XL。至于哪一種更便捷、更便宜等，這取決于使用情況。

Q34 怎樣避免因CAN XL數(shù)據(jù)傳輸電壓降低，引起的CAN FD節(jié)點(diǎn)認(rèn)為總線處于ldle的狀態(tài)？

Dr. Arthur（博世） ：CAN XL 和 CAN FD 與 SIC 和 FD 收發(fā)器的兼容速度最高只能達(dá)到 8 Mbit/s。要實(shí)現(xiàn) 8 Mbit/s 以上的互操作性，需要特殊解決方案，屏蔽 FD 節(jié)點(diǎn)，使其不會(huì)干擾 XL 通信。

Q35 CAN XL實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換需要網(wǎng)關(guān)嗎？

Dr. Arthur（博世） ：協(xié)議轉(zhuǎn)換總是需要網(wǎng)關(guān)。 從FD 到 XL 的轉(zhuǎn)換不需要，因?yàn)樗鼈兪羌嫒莸?/strong> 。從以太網(wǎng)到XL 的轉(zhuǎn)換需要，但非常簡(jiǎn)單，只需添加 CAN XL 頭，以太網(wǎng) MAC 幀無(wú)需更改。

Q36 CAN XL的未來(lái)趨勢(shì)和具體應(yīng)用案例？

Dr. Arthur（博世） ：所有高達(dá)20 Mbit/s的使用場(chǎng)景都可能是CAN XL的使用場(chǎng)景。未來(lái)最有趣的可能包括：固件升級(jí)（Flashing）、雷達(dá)（Radar）等。

Mr. Haare（恩智浦） ：典型用例包括對(duì)延遲要求高、需要長(zhǎng)電纜或多節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用。

Q37 CAN XL controller +CAN SIC的方案如何實(shí)現(xiàn)變速500K To 8M？

Dr. Arthur（博世） ：沒(méi)錯(cuò)。如果是SIC 收發(fā)器，則只需切換比特率（如 CAN FD）。如果是 SIC XL 收發(fā)器，則收發(fā)器會(huì)從 SIC 模式切換到 FAST 模式。

Q38 CAN XL可以傳輸類似以太網(wǎng)幀大小的數(shù)據(jù)么？

陳皓（虹科）： 可以的，有以太網(wǎng)隧道，可以直接負(fù)載以太網(wǎng)報(bào)文，payload也可以完全cover。

Q39 CAN XL有效負(fù)載長(zhǎng)度是多少？

陳皓（虹科） ：1 至 2048 字節(jié)，以 1 字節(jié)為單位。

Q40 CAN XL目前應(yīng)用在什么車型？

Mr. Haare（恩智浦） ：CAN XL 還沒(méi)有應(yīng)用于任何車型。原始設(shè)備制造商正處于技術(shù)評(píng)估階段， 目前已進(jìn)入車輛級(jí)電磁兼容性（EMC）確認(rèn)階段 ，并取得了非?？上驳某晒?。

Q41 關(guān)于ECU硬件場(chǎng)景，如果要組建CAN FD和CAN XL混合網(wǎng)絡(luò)，有沒(méi)有推薦的節(jié)點(diǎn)數(shù)，參數(shù)設(shè)置，或者其他更具體的信息？

Mr. Haare（恩智浦） ：混合使用CAN FD 和 CAN XL 意味著您需要在 CAN SIC 模式下啟用 CAN 錯(cuò)誤管理，這就將您的 CAN FD / CAN XL 操作限制在 8Mbps 范圍內(nèi)。您可以使用不同于 CAN XL 流量的比特率運(yùn)行 CAN FD。唯一的限制是仲裁速率，所有節(jié)點(diǎn)都必須以相同的速度運(yùn)行。

節(jié)點(diǎn)數(shù)量取決于所使用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，您需要在電纜線束復(fù)雜性、數(shù)據(jù)速度和節(jié)點(diǎn)數(shù)量之間取得平衡。

Q42 CAN XL可以向下兼容CAN FD和CAN？電平有辦法兼容嗎？超過(guò)了10M是不是就要推挽？還能用開(kāi)漏嗎？

Mr. Haare（恩智浦） ：從協(xié)議角度看是完全兼容的。使用CAN SIC 模式時(shí)，速度最高可達(dá) 8Mbps。如果要超過(guò) 8Mbps，則需要使用推挽式驅(qū)動(dòng)器的 CAN SIC XL 收發(fā)器，由于 CAN FD 需要 CAN 錯(cuò)誤管理，因此無(wú)法再支持 CAN FD。CAN XL 在快速模式下不能使用漏極開(kāi)路。

Q43 CAN XL對(duì)比10BASE-T1S的優(yōu)勢(shì)是什么？

陳皓（虹科）： 最后一場(chǎng)主題演講中進(jìn)行了詳細(xì)介紹，主要在成本、效率、魯棒性方面會(huì)有優(yōu)勢(shì)。

Q44 CAN XL的仲裁在2.5V振，數(shù)據(jù)跳下來(lái)到0V振？

Mr. Haare（恩智浦） ：這就是CAN SIC XL 收發(fā)器的工作原理：在 CAN FD 電壓電平（0V. ~2V）下進(jìn)行仲裁，并在快速階段切換到新的電壓方案（-1V ... +1V) Vdiff。

Q45高速CAN FD和CAN XL是否還有必要考慮故障容錯(cuò)的設(shè)計(jì)或故障診斷功能？

Mr. Haare（恩智浦） ：由于CAN / CAN FD 的數(shù)據(jù)完整性概念被證明是薄弱的，因此 CAN XL 跳過(guò)了快速模式下的所有錯(cuò)誤管理功能（“點(diǎn)火即忘 ”概念）。

Q46 CAN XL的發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)切入FAST的時(shí)候都需要發(fā)PWM編碼，這兩個(gè)編碼無(wú)法對(duì)齊，出現(xiàn)偏差的時(shí)候影響大嗎？

Mr. Haare（恩智浦）：

■ PWM編碼發(fā)送與接收機(jī)制 ：在CAN XL網(wǎng)絡(luò)中，所有節(jié)點(diǎn)（包括發(fā)送器和接收器）在切換到快速（FAST）模式時(shí)都需要發(fā)送PWM符號(hào)。接收節(jié)點(diǎn)會(huì)檢測(cè)到這個(gè)特殊的PWM符號(hào)（例如典型的從700毫伏到0伏的變化），并依據(jù)此信號(hào)切換接收模式，停止發(fā)送操作，從而正確接收幀。這表明PWM編碼在節(jié)點(diǎn)模式切換和通信同步過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。

■ 編碼未對(duì)齊影響分析： 雖然發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)的PWM編碼可能無(wú)法對(duì)齊，但實(shí)際上這種偏差對(duì)通信影響不大。因?yàn)樵赑WM符號(hào)的功能方面，接收器主要關(guān)注的是切換到快速模式的指令，而不是編碼的精確對(duì)齊。所以即使存在一定偏差，系統(tǒng)也能夠正常工作，不會(huì)對(duì)發(fā)送方產(chǎn)生負(fù)面影響，整個(gè)工作方式在規(guī)范中有明確規(guī)定，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)健性。例如，可以通過(guò)訂購(gòu)評(píng)估板進(jìn)行實(shí)際測(cè)試來(lái)驗(yàn)證這一點(diǎn)，從實(shí)際測(cè)試結(jié)果來(lái)看，系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，不受編碼未對(duì)齊的顯著影響。

Dr. Arthur（博世） ：我認(rèn)為問(wèn)題在于，如果發(fā)送端和接收端都具有PWM信號(hào)且它們沒(méi)有對(duì)齊怎么辦。好消息是只有一個(gè)發(fā)送端存在，而接收端發(fā)送的PWM符號(hào)其實(shí)并沒(méi)有任何實(shí)際意義，因此不需要對(duì)齊。因此，發(fā)送端和接收端之間的偏差完全不影響。當(dāng)我們看PWM符號(hào)時(shí)，接收端只是對(duì)其接收器發(fā)出信號(hào)，讓其切換到FAST模式，一直切換到FAST模式，而不包含其他信息。所以無(wú)需進(jìn)行任何對(duì)齊。這種設(shè)計(jì)非常穩(wěn)健。您可以直接訂購(gòu)評(píng)估板并親自查看效果。

Q47 低速容錯(cuò)CAN未來(lái)是否有用，ISO11898-3是否還有可能更新？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 在CAN XL 技術(shù)背景下，低速容錯(cuò) CAN 在未來(lái)的實(shí)用性較低，應(yīng)優(yōu)先考慮更適合 CAN XL 的技術(shù)選項(xiàng)。ISO 11898 - 3 雖然目前沒(méi)有更新計(jì)劃，但由于舊網(wǎng)絡(luò)的存在仍被部分支持，整體更新可能性不大，已逐漸成為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

Q48 3.3V收發(fā)器規(guī)范的制定進(jìn)度，單端電壓和隱形電壓有什么變化？

Mr. Haare（恩智浦）：

■ 3V收發(fā)器規(guī)范進(jìn)展情況 ：目前有供應(yīng)商在研究3V收發(fā)器的實(shí)現(xiàn)方式，但在實(shí)際應(yīng)用中面臨諸多挑戰(zhàn)。NXP公司認(rèn)為3V CAN在EMC（電磁兼容性）方面存在很大問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通信，這導(dǎo)致引入3V CAN的供應(yīng)商不得不將數(shù)據(jù)速度降低到最大每秒1兆比特。因此，3V收發(fā)器規(guī)范的制定雖然有一定進(jìn)展，但還面臨技術(shù)難題需要克服。

■ 單端電壓和隱形電壓變化 ：對(duì)于單端電壓，3V CAN的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致非對(duì)稱數(shù)據(jù)通信，這使得其在EMC方面面臨巨大挑戰(zhàn)，為了應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，可能需要在電路設(shè)計(jì)或其他方面進(jìn)行調(diào)整，但文中未詳細(xì)提及具體的變化措施。關(guān)于隱形電壓，強(qiáng)調(diào)了3V CAN在整體通信方面的問(wèn)題，如易受外部干擾等，這些問(wèn)題可能與隱形電壓相關(guān)的特性變化有關(guān)，但缺乏明確闡述。

總體而言，3V收發(fā)器在電壓相關(guān)方面的變化主要體現(xiàn)在面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)對(duì)其通信性能的影響，而具體的電壓參數(shù)變化未得到詳細(xì)說(shuō)明。

Q49 怎么評(píng)估收發(fā)器的SIC功能，SIC的阻抗(typ 50)是否需要必須進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）：

■ 測(cè)試與標(biāo)準(zhǔn) ：SIC阻抗在特定階段（excessive phase）是標(biāo)準(zhǔn)化的，并會(huì)在一致性測(cè)試中進(jìn)行檢測(cè)。你會(huì)看到一個(gè)完全獨(dú)立于供應(yīng)商的測(cè)試機(jī)構(gòu)。我們對(duì)設(shè)備的測(cè)試是獨(dú)立的，與供應(yīng)商無(wú)關(guān)，你可以真正相信這些功能都被包含在內(nèi)，并且可以看到結(jié)果。而且在數(shù)據(jù)表中，比如ISO標(biāo)準(zhǔn)中，尤其是SIC阻抗參數(shù)被明確列出，供應(yīng)商也必須對(duì)此作出保證。

■ 文檔修訂與完善 ：目前ISO 11898標(biāo)準(zhǔn)文檔在物理層規(guī)范方面存在問(wèn)題，如編輯框內(nèi)容（圖中注釋和表格等）不一致。相關(guān)組織正在努力修正，預(yù)計(jì)明年上半年發(fā)布更新版本（可能稱為11898 - 2修訂版2025），屆時(shí)可能會(huì)對(duì)SIC功能評(píng)估和阻抗測(cè)試有更清晰準(zhǔn)確描述。

Q50 CAN總線技術(shù)深不可測(cè)呀，當(dāng)前CAN XL是這種通訊技術(shù)的極限了嗎？

Dr. Arthur（博世）：

■ 當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)判斷 ：從目前的技術(shù)狀況來(lái)看，CAN XL在物理層和協(xié)議方面已經(jīng)具備現(xiàn)代協(xié)議所需的要素。例如，在物理層方面，CAN XL在高速拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面已經(jīng)達(dá)到一定的技術(shù)水準(zhǔn)，其脈沖特性（如49秒脈沖，相當(dāng)于25兆比特）在當(dāng)前的技術(shù)架構(gòu)下具有一定的優(yōu)勢(shì)。

■ 未來(lái)發(fā)展意向闡述： 短期內(nèi)沒(méi)有進(jìn)一步發(fā)展的意向。從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析，更高速度（如100兆比特及以上）的需求需要采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)解決方案，這與CAN XL的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)完全不同，意味著要實(shí)現(xiàn)更高速度需要進(jìn)行重大的技術(shù)變革，成本也會(huì)顯著增加。目前在汽車領(lǐng)域，1000兆比特技術(shù)正在興起，但100兆比特技術(shù)與CAN XL相比，在物理層概念（如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、全雙工等）和成本等方面存在很大差異。

至少在當(dāng)前，CAN XL被認(rèn)為是一個(gè)較為完善的技術(shù)方案，能夠滿足當(dāng)前大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的需求。雖然未來(lái)如果有新的需求出現(xiàn)，技術(shù)可能會(huì)有所演進(jìn)，但從目前的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)判斷，短期內(nèi)沒(méi)有計(jì)劃開(kāi)發(fā)超越CAN XL的新技術(shù)。

Q51 CAN XL采樣點(diǎn)配置的范圍和CAN FD有差異嗎？

Mr. Haare（恩智浦） ：只要您使用CAN SIC收發(fā)器運(yùn)行CAN XL，就不會(huì)有任何變化。但是，當(dāng)您使用CAN SIC XL收發(fā)器以快速模式運(yùn)行時(shí)，由于推挽概念使得位轉(zhuǎn)換完全對(duì)稱，因此采樣點(diǎn)會(huì)簡(jiǎn)單地被放置在位時(shí)間的大約50%處。

Q52 CAN FD升級(jí)到CAN XL，對(duì)線束有特殊要求嗎？使用原本CAN FD/CAN的線束就可以嗎？

陳皓（虹科）： 3代CAN網(wǎng)絡(luò)的Pin腳完全，會(huì)在收發(fā)器的選擇上有所不同。

Dr. Arthur（博世） ：線束（電纜）取決于所使用的收發(fā)器。對(duì)于CAN HS、FD、SIC 收發(fā)器，需要使用阻抗為 120 歐姆的電纜。對(duì)于 CAN SIC XL 收發(fā)器，最好使用阻抗為 100 歐姆的電纜（但也可使用阻抗為 120 歐姆的電纜）。

Q53 CAN XL的ISO規(guī)范今年才發(fā)布，CiA有什么推廣計(jì)劃嗎？如何讓大家像用CAN FD或CAN CC那樣，大規(guī)模應(yīng)用CAN XL？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）：

■ CiA的推廣計(jì)劃： CiA作為負(fù)責(zé)發(fā)布CAN XL相關(guān)ISO規(guī)范文檔的組織，計(jì)劃通過(guò)多種方式推廣CAN XL。首先，致力于解決當(dāng)前規(guī)范中存在的問(wèn)題，通過(guò)修正和完善文檔內(nèi)容，使規(guī)范更加清晰、準(zhǔn)確，便于用戶理解和應(yīng)用。發(fā)布一系列使用指南類的文檔，為用戶提供詳細(xì)的操作指導(dǎo)和應(yīng)用案例，幫助用戶更好地理解CAN XL的功能和優(yōu)勢(shì)，以及如何將其應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中。目前已經(jīng)有部分文檔可供下載，例如可以從CiA網(wǎng)站免費(fèi)下載一份描述ISO 11898 2025版本將修復(fù)問(wèn)題的文檔，未來(lái)還將繼續(xù)開(kāi)發(fā)更多相關(guān)文檔，以支持CAN XL在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是幫助用戶從CAN FD過(guò)渡到CAN XL。

■ 吸引用戶應(yīng)用的措施 ：鼓勵(lì)中國(guó)社區(qū)及全球各地的成員積極參與CAN XL相關(guān)工作。一方面，邀請(qǐng)用戶貢獻(xiàn)自己的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)分享實(shí)際應(yīng)用中的案例、問(wèn)題和解決方案，豐富CAN XL的應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)知識(shí)庫(kù)。另一方面，呼吁用戶加入工作組，共同參與標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善工作，使CAN XL技術(shù)更貼合實(shí)際需求，提高用戶對(duì)該技術(shù)的認(rèn)同感和參與度，從而促進(jìn)CAN XL的大規(guī)模應(yīng)用。

Q54 請(qǐng)問(wèn)CAN XL的真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景，市場(chǎng)前景如何，作為MCU廠商當(dāng)前引入CAN XL會(huì)有什么風(fēng)險(xiǎn)？

Mr. Haare（恩智浦） ：實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景主要出現(xiàn)在對(duì)時(shí)間/延遲要求嚴(yán)格的應(yīng)用中，以及對(duì)數(shù)據(jù)吞吐量要求極高的應(yīng)用中，如雷達(dá)、傳感器等。此外，CAN XL 還支持更多節(jié)點(diǎn)，可將多個(gè)小分支合并為一個(gè)較大的 CAN XL 分支。CAN XL 還支持更長(zhǎng)的導(dǎo)線，從而支持在車輛中具有廣泛物理功能分布的使用案例，例如，雷達(dá)被安裝在車輛的每個(gè)角落。最后一個(gè)用例可能是通過(guò) CAN XL 傳輸 IP 幀，從而受益于 CAN XL 相對(duì)于 10Base-T1S 的拓?fù)渥杂啥取?/p>

在MCU 中引入 CAN XL 將使 CAN XL 生態(tài)系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，從而推動(dòng)未來(lái) CAN XL 市場(chǎng)的發(fā)展。

CAN XL技術(shù)與車載以太網(wǎng)10Base-T1S技術(shù)有何不同？它們?cè)趹?yīng)用上有何區(qū)別？虹科智能互聯(lián)技術(shù)主管陳皓為您解答！還有更多精彩回放陸續(xù)發(fā)布，關(guān)注虹科社群或視頻號(hào)，及時(shí)獲取一手虹科資訊。

在回顧中汲取力量，在問(wèn)答中啟迪思考，衷心感謝所有參與者的熱情投入和積極貢獻(xiàn)！未來(lái)已來(lái)，讓我們并肩同行，繼續(xù)探索未知、共創(chuàng)輝煌。誠(chéng)摯期待在未來(lái)的活動(dòng)中，再次與您相聚！

虹科是一家在通訊領(lǐng)域，尤其是汽車電子和智能自動(dòng)化領(lǐng)域擁有超過(guò)15年經(jīng)驗(yàn)的高科技公司，致力于為客戶提供CAN/CAN FD、LIN、車載以太網(wǎng)、TSN等全方位的一站式智能互聯(lián)解決方案。

審核編輯 黃宇