CiA组织CAN XL互操作性测试会议及最新进展

 

CiA协会在密歇根州特洛伊组织了第三次CAN XL互操作性测试。来自博世、Kvaser和Vector的IP核以及博世、英飞凌、恩智浦和德州仪器的CAN SIC XL收发器接受了互操作性测试。

在特洛伊SAE办公室对面，CiA成员测试了CAN XL节点的互操作性。大约30名与会者于4月24日一早开始安装他们的CAN XL产品。在解决配置相同的位时间遇到的一些困难后，上午开始测试CAN XL协议。博世和Vector的FPGA实现已经在2021年和2022年纽伦堡的前两次互操作性测试上成功测试。在前两次测试中，Fraunhofer/Cast公司的IP核也成功参与了测试。这一次，Kvaser的IP核是新加入者。

“CAN XL互操作性测试不仅仅是连接来自世界各地不同供应商的协议控制器和收发器的第一批原型。总体目标是测试协议特性、物理层实现的性能和潜在的网络设计。这也是实现CAN XL互操作性的重要第一步，同时也是将不同背景、观点和想法的工程师联系起来的平台。”C&S集团的Patrick Isensee解释说。

01

CAN XL协议测试

Morning Section

Dr. Arthur Mutter（博世）主导了此次互操作性测试，他是CiA SIG（特别兴趣小组）CAN XL的主席，负责制定CAN XL规范。在互操作性测试筹备会议上，就不同的位时间设置以及2针AKL连接器达成了一致。选择的电缆是阻抗为 100 欧姆的 Flexray 型双绞线。C&S小组提供了带连接器的电缆。

 

所有待测节点连接完毕后，上午的测试开始。测试包括接收错误和发送错误，这些测试在错误信号启用和禁用的情况下进行。有效的CAN XL帧的每一位都被破坏，发送节点和接收节点的反应被证明是正确的。所有三个IP核实现的行为都符合CAN XL规范（CiA 610-1）。与此同时，CiA 610-1已被整合到ISO DIS 11898-1标准中，该标准将很快通过投票表决。

 

02

CAN XL物理层测试

Afternoon Section

 

下午使用了几种拓扑结构，图中显示了达到的最大数据段速率比特率。仲裁比特率为500 kbit/s。测试的CAN SIC XL收发器符合CiA 610-3规范，由博世、英飞凌、恩智浦和德州仪器提供。恩智浦使用了其第二代独立收发器。所选拓扑结构（见图）事先经过计算和仿真。所选拓扑的计算、模拟和测量结果几乎相同。这证实了CAN XL通信的稳健性和可靠性。

 

 

 

图1：最大数据段比特率取决于拓扑结构引起的振铃--振铃越多，数据段比特率越低（来源：CiA）

德州仪器的CAN SIC XL收发器首次参加了CiA插件测试。测试结果令人印象深刻：20Mbit/s的传输速率在线性总线拓扑结构中似乎是可能的，这种拓扑结构采用短支线连接8个节点和异质收发器。但是，如果需要更具挑战性的拓扑结构（即星形和双星形），也可以实现较高的数据相位比特率。互操作性测试中使用的线束没有经过优化。准确地说，20 Mbit/s的比特率是指定的PWM（脉宽调制）编码的极限。

来自不同供应商（Keysight、Pico Technology、Rohde & Schwarz和Teledyne）的示波器用于解码CAN XL帧和测量网络线路上的位波形。所有这些产品都提供触发和解码功能。此外，Vector还使用其CAN XL工具分析协议并生成错误的CAN XL帧。

 

与会者非常满意，Dr. Arthur Mutter（博世）表示：“这是一次巨大的成功，因为它表明有大量的实施方案可供使用，而且所有实施方案都具有互操作性！我们成功地进行了广泛的第二层测试（对发送和接收错误的反应）和第一层测试。”

 

 

来自恩智浦的Teun Hulman表示：“此次互操作性测试证明了人们对CAN XL的兴趣以及控制器、收发器和工具生态系统的快速发展。我们的第二代CAN SIC XL原型收发器再次证明了其强大的实现能力，能够在复杂的拓扑结构中可靠地实现高达20 Mbit/s的带宽，而且还能与其他实现相结合。”

 

 

这为CAN XL技术在未来车辆和工业网络中的应用铺平了道路。德州仪器（TI）的Vikas Thawani补充说：“我们已经成功地在多种拓扑结构中展示了我们的8引脚独立CAN XL收发器的性能。与目前其它解决方案相比，德州仪器的收发器支持低功耗待机模式和最高总线故障（±58 V）。”