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CANXL和CANFD数据链路层的主要区别

2022-01-16 16:23:06·  来源：汽车ECU开发  
　
首先介绍一下什么是CAN XL? CAN XL是一种高度可扩展的通信技术，涉及比特率和数据字段的长度。物理层仍在开发中。目标是实现高达10+ Mbit / s的比特率。CAN XL针

首先介绍一下什么是CAN XL?
CAN XL是一种高度可扩展的通信技术，涉及比特率和数据字段的长度。物理层仍在开发中。目标是实现高达10+ Mbit / s的比特率。CAN XL针对面向区域的异构网络体系结构进行了优化。该方法以最优的长度满足未来车载网络的要求。汽车工业试图减少布线，以最小化重量，或者换句话说，是限制能耗。它的几个核心期望特性如下： 有效负载长度：与以太网帧长度一样； 可靠性：等于或者优于CAN，CAN FD和10Mbit/s以太网的稳定性； 鲁棒性：与CAN FD一样好，甚至要优于10Mbit/s以太网； 波特率：在数据段的传输速率最大可达10Mbit/s； 兼容性：向后兼容CAN FD。CAN XL是对CAN和CAN FD的进一步扩展，并且在很大程度上遵循相同的运行原理。CAN报文分为仲裁场和数据场。尽管CAN XL在仲裁场使用500kbit/s至1Mbit/s的低速率，但数据场的传输速率却可提升至2Mbit/s至10Mbit/s。相对于CAN FD的可选速率切换功能，CAN XL强制执行速率切换。
今天进一步描述CAN XL和CAN FD数据链路层的区别。
CAN-XL目前的发展状态
CAN XL当前规范基本最终确定。CiA 610-1 CAN XL协议规范已由工作小组完成并进行最后的CiA内部审核，不久将作为规范建议草案发布在会员范围内。
同时，CAN XL规范会提交到ISO国际标准化组织，将添加在新版的ISO 11898-1标准中，但确切的发布时间依旧未知。而在7月初CiA 协会举行了第一次 CAN XL Plugfest —可兼容性测试，主要测试与传统的CAN、 CAN FD在物理层和数据链路层的兼容性。
博世、Fraunhofer IPMS、英飞凌、Vector 和 Rohde&Schwarz 的设备参与了此次测试，其中测试了他们首次研发的CAN XL IP核和收发器应用。
CAN-XL协议数据链路层
和经典CAN和CAN FD一样CAN XL也分为物理层和数据链路层。
CAN XL在数据链路层已经决定的是数据字段长度最大为2048字节和11位优先级字段，而CAN FD 最大的数据场长度为64字节。CAN XL是对CAN和CAN FD的进一步扩展，并且在很大程度上遵循相同的运行原理。
CAN报文分为仲裁场和数据场。通信速率CAN FD在仲裁场的通信速率和传统的CAN一致，但是在数据场CAN FD的通信速率理论上达到了2Mbit/s至10Mbit/s，目前的具体应用上各大厂商最多达到8Mbit/s。
尽管CAN XL在仲裁场使用500kbit/s至1Mbit/s的低速率，但数据场的传输速率却可提升至2Mbit/s至10Mbit/s或者更高的10+Mbit/s。相对于CAN FD的可选速率切换功能，CAN XL强制执行速率切换。
协议格式
协议格式：

在帧格式上CAN XL与CAN FD的区别：
与CAN FD相比，CAN XL增加了位的数量主要是在帧头帧尾和CRC校验位。CRC校验位的增加主要是为了确定增加数据域和其他位的传输是否正确。

帧头：

我们可以看到：
1、SOF和11位的ID一致;
2、RTR一致:所以CAN FD 和 CAN XL都不支持远程请求；
3、CAN XL不支持IDE标识符扩展（29位CAN ID），该位始终处于显性；
4、FDF位指示CAN FD，CAN XL 在FDF位多出了XLF位用以决定CAN XL；
5、RES位一致始终处于显性，CAN FD隐性BRS位（波特率切换）会提升传输速率；
6、CAN FD中ESI位通常处于显性，但处于被动错误时会变为隐性；
7、相对于CAN FD,CAN XL中多出了resXL、 AL1、DH1、DL1和 Payload 8-bi主要用于将来的扩展、新的波特率切换序列，同数据包的预定义等;
8、CAN XL中DLC是一个11位整数，其中数据字节数是该整数加1;
9、CAN XL中Header-CRC用于保证DLC正确;
帧尾：
相较于帧头，帧尾变化较少。对于相同的数据长度，CAN XL中较长的报头和数据需要较长的CRC来校验；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。
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