CAN XL物理层揭秘（下）：物理层组合与兼容性

欢迎关注虹科，为您提供最新资讯！

#CAN XL

导读

CAN XL网络凭借物理层革新，在汽车电子和工业通信中占据重要地位。在上篇中，我们深入探讨了CAN XL网络中的物理层革新与优势（点击回顾）。本文将继续这一话题，重点介绍CAN XL网络在实际应用中的组合与兼容性问题，以及如何选择合适的物理层选项来优化网络性能。

01****CAN协议控制器和CAN SIC XL收发器的组合

CAN SIC XL收发器可以与CAN协议的所有变体结合使用。这在应用中提供了很多机会。

CAN XL协议处理器支持CAN协议的所有变体 ：

l 具有11位和29位标识符的CAN CC

l 具有11位和29位标识符的CAN FD

l 具有11位标识符的CAN FD Light

l 具有11位标识符的CAN XL

CAN SIC XL收发器具有以下特征：

l SIC模式（如ISO 11898 - 2:2024中规定的SIC收发器）

l FAST模式（用于CAN XL数据阶段的高比特率）。

表1 CAN SIC XL收发器组合的可能性（来源：英飞凌）

这种灵活性允许CAN SIC XL收发器和CAN协议控制器进行如表1所示的组合。

02****网络拓扑与混合通信的兼容性

进一步地，表2详细列出了CAN收发器、CAN FD收发器和CAN SIC（XL）收发器与不同CAN协议版本的组合情况。

这些组合展示了在不同网络拓扑结构下可能实现的最大比特率，需要注意的是，实际比特率可能因网络拓扑和节点配置而异。特别是在具有两端终端电阻的点对点网络以及具有非常短分支的网络拓扑结构中，可以实现最大可能的比特率。

表2 CAN收发器类型和CAN协议版本的组合（来源：英飞凌）

此外，CAN FD协议和CAN XL协议允许在同一个网络中进行混合通信。这意味着，如果CAN FD协议处理器在网络中检测到一个CAN XL数据帧，它会在FDF位后停止对当前帧的检测，并进入重新整合模式，等待直到CAN XL数据帧传输结束。值得注意的是，CAN XL控制器能够同时支持这两种帧类型，但为了确保通信的顺畅进行，CAN FD和CAN XL协议需要配置相同的仲裁位时间。

03****优化网络性能的物理层选择

在物理层方面，存在一个关键问题：当CAN SIC XL收发器在FAST模式下，其差分总线电平可能会低于CAN FD和CAN SIC收发器的接收器阈值。这意味着，从物理层的角度来看，为了确保可靠的混合协议通信，所有节点必须仅使用CAN FD或SIC模式。此外，网络中的最大比特率由具有最低可能比特率的收发器决定。

例如，如果网络中的一些节点使用高达8 Mbit/s的比特率作为最大可能比特率的XL收发器，而其他节点使用较低比特率的收发器，那么整个网络的最大比特率将受限于较低比特率的收发器。为了解决这个问题，可以通过配置禁用CAN SIC XL收发器的FAST模式，使其仅在SIC模式下工作，从而确保通信的正常进行。

对于仲裁和数据阶段，这些配置可以在CAN XL控制器中进行设置。在这样的网络中，CAN SIC收发器仍然可以使用，而其他节点则应用CAN XL控制器和CAN SIC进行CAN FD和CAN XL通信。然而，需要注意的是，最大比特率可能会根据网络拓扑结构而降低，特别是当网络中存在反射和振铃等物理现象时，这些现象会显著降低可实现的最大比特率。

因此，为了确保网络的稳定性和可靠性，每个网络的最大可能比特率应通过CAN FD控制器和CAN FD或CAN SIC收发器进行实际验证和测试。

---

本文分上、下两篇，共同揭示了CAN XL网络中的物理层选择。上篇文章（点击回顾）深入CAN XL网络中的物理层革新与优势，揭示其强大潜力和技术亮点。本篇文章进一步拓展，聚焦CAN XL网络在实际应用中的组合与兼容性问题，以及如何通过选择合适的物理层选项来优化网络性能。两篇文章的紧密衔接，旨在为您提供CAN XL网络的全面理解，助力实际网络设计与优化。

文章来源：本文基于Magnus Hell（英飞凌汽车网络技术首席负责人兼CiA技术总监）在第18届国际CAN大会（iCC）及2024年虹科CAN XL国际研讨会的演讲。论文已刊于《第18届iCC会议论文集》2024版，由CiA出版。虹科智能互联团队翻译并分享，旨在与行业同仁分享前沿技术成果。

审核编辑 黄宇