CAN协议发展历史:
1988: | Bosch发表CAN 1.1规范 |
1990: | Bosch发表CAN 2.0 A/B规范 |
1993: | ISO 11898 标准(第一代),经典CAN协议 |
2015: | ISO 11898-1 标准(第二代),包含CAN FD协议 |
2020: | 年3月中旬在德国巴登-巴登举行的国际CAN大会(iCC)上正式推出 |
2021: | CiA 610-1规范(第三代),CAN XL协议 |
在过去20年中,车载网络的竞争异常激烈。在大多数汽车中,车身控制系统和发动机管理被CAN以500Kbps的速率接管,底盘控制、发动机管理、车身控制被CAN FD和FlexRay以1~10Mbps之间的传输速率接管,车载娱乐系统被速率在25~150Mbps之间的MOST总线接管。随着时间的洗礼,由于FlexRay和MOST的应用领域被车载以太网囊括,因此FlexRay和MOST很有可能被替换掉,只留下CAN和Ethernet。
超过90%的汽车通信需要低于10Mbps的数据速率,因此10Mbps的通信速率将覆盖广泛的汽车应用领域,例如雷达、超声波传感器、底盘控制等。面对以上场景,以太网阵营率先做出响应,IEEE标准化了一个适用于汽车的10Mbps以太网版本(10BASE-T1S),并于2019年上市。面对以太网阵营的强劲输出,CAN阵营当然不甘示弱。以BOSCH为代表CIA阵营提出了一个新的标准——CAN XL。
作为CAN家族的新成员,CAN XL 完成了它的最高使命。在一定程度遵循相同原理的情况下完成了对CAN FD的扩展。
首先,在传输速率上,新成员CAN XL在仲裁场的速率为500kbps~1Mbps,在数据场的速率可以提升到2Mbps~10Mbps。相较于CAN FD的速率可切换,新成员CAN XL将强制进行速率切换。
再者,相较于CAN总线29位标识符ID,本次迭代CAN XL仅支持11位的标识符,其数据帧中有两个级联CRC字段(循环冗余校验),使其能够检测数据帧中5个随机分布的位错误。CAN XL 的亮眼之处在于其单帧报文的荷载提高到2048 Byte(例如IP(Internet协议),甚至可以传输完整的以太网帧),保证高层协议可以跑在网络上,并且向下兼容CAN/CAN FD。
除此之外,CAN XL总线访问仍采用CSMA/CD,(载波侦听多路访问/冲突解决方案),访问权限方面,按照优先级允许消息传输。
10base-T1S同样使用10Mbps的传输速率,对于这两种都能达到10Mbps的技术,本质上两种技术完全不同。在这里我们就对二者做一下简单的对比:
原文标题:预热调研:CAN家族新成员——CAN XL
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