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#CAN XL

導讀

虹科CAN XL國際研討會圓滿結束，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)領袖，包括來自國際CiA協(xié)會、博世、英飛凌以及恩智浦等，帶來5場精彩紛呈的主題演講，讓我們共同見證了CAN XL技術的未來趨勢和行業(yè)洞察。

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

此外，5場主題演講回顧、中文版PPT資料、精華問答集錦以及獲獎觀眾名單等內(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的嗎？原因是什么？

Dr. Arthur（博世） ：在標準化過程中發(fā)現(xiàn)， 之前使用CAN FD 29 位標識符或 11 位標識符存在問題。 因為人們會將多種不同信息（如優(yōu)先級、源地址、目的地址及其他附加信息）都放入這一個字段，導致該字段變得復雜且缺乏統(tǒng)一標準，容易造成混亂和不兼容性。

為了提高系統(tǒng)的靈活性，適應可能變化的區(qū)域架構。通過 將尋址和仲裁相關信息分開設置字段 ，例如設置單獨的幀優(yōu)先級字段（即標識符）用于仲裁，而其他信息（如虛擬CAN 網(wǎng)絡標識符、SDU 類型和目標字段等）放在數(shù)據(jù)階段以短位形式發(fā)送，這樣在架構變化時，可以方便地更改地址、優(yōu)先級或虛擬 CAN 網(wǎng)絡 ID 等，而不會破壞整個系統(tǒng)的運行。

這種分開設置的方式使得系統(tǒng)在不同應用場景和需求變化下更具適應性和可擴展性，能夠更好地滿足現(xiàn)代復雜的通信需求，提高系統(tǒng)的整體性能和穩(wěn)定性。同時，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識符中的方式。

Q2****是否存在一個清晰的使用CAN XL傳輸?shù)膱鼍?？例如，我們通常使?a target="_blank">以太網(wǎng)來傳輸視頻

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

Q3****CAN XL其實相當于一個弱化版本的以太網(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。 汽車以太網(wǎng)旨在實現(xiàn)高速通信，速率從100 Mbit/s到數(shù)Gbit/s不等，這使得它相當資源密集。相比之下， CAN是一個為汽車控制目的特別設計的優(yōu)化資源和價格敏感的通信系統(tǒng) ，提供了一個簡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作。因此，CAN控制器既堅固又低成本。當打算使用20 MHz時，推薦使用160 MHz的節(jié)點時鐘頻率（見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)擴展到支持高達10 Mbit/s（CAN XL），并且有可能在實地總線拓撲中達到20 Mbit/s。要使用CAN XL，你只需要一個CAN XL控制器，以及理想情況下一個CAN SIC XL收發(fā)器。有關可用的CAN XL控制器列表，請參考CiA網(wǎng)站：https://old.can-cia.org/canxl

Dr. Arthur（博世）： CAN XL需要一個精度為±0.2%或更好的時鐘。具體的推薦值將在CiA612-1標準中給出（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”指的是總線負載，而“單通道”指的是1對n通信，那么節(jié)點1擁有整個CAN XL總線的全部負載。這意味著 數(shù)據(jù)吞吐量完全取決于節(jié)點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)點是多少？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 對基于CAN的系統(tǒng)來說，“單點連接節(jié)點”聽起來不尋常，因為它們遵循總線拓撲結構。在CAN網(wǎng)絡中， 所有設備（節(jié)點）都物理連接到同一條共享的通信線路上。 這種設計比其他系統(tǒng)減少了布線復雜性，并且消除了在以太網(wǎng)或星型拓撲網(wǎng)絡中通常需要的中央組件，如交換機或橋接器的需求。CAN的總線拓撲允許每個節(jié)點在不需要額外基礎設施的情況下與同一線路上的任何其他節(jié)點通信。

Q6****上限速率20Mbit/s的技術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 的技術與百兆千兆帶寬以太網(wǎng) 因技術原理、架構等方面的巨大差異而無法直接兼容 ，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，不存在簡單的兼容方式，若要協(xié)同工作可能需要復雜的額外技術手段。

Q7****CAN XL對于時鐘的要求有什么要求嗎？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 是的。CAN時鐘、位時序和（重新）同步的要求在ISO 11898-1:2024標準中有規(guī)定。節(jié)點時鐘頻率應該是160 MHz（見ISO 11898-1:2024，7.3.2節(jié)）。

Dr. Arthur（博世）： 是的，它有這個要求。160 MHz，最大公差為±0.2%。更多細節(jié)請參見CiA612-1標準。

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

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

Q9 關于CAN XL收發(fā)器，能否提供一些選擇上的建議？

陳皓（虹科）： 第三場演講“CAN XL物理層”中詳細介紹了收發(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)，在車載領域，哪一項未來更有市場

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA） ：未來不是我們能預見的。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）所針對的市場?？偟膩碚f， CAN XL是在魯棒性、可靠性、設計靈活性和低能耗至關重要的應用中的強有力候選者 ，特別是在惡劣的環(huán)境條件下。CAN XL特別具有未來性，因為它已經(jīng)包含了網(wǎng)絡安全選項，并且可能使系統(tǒng)設計者從總線負載管理任務中解脫出來。此外，它為與云計算和汽車區(qū)域架構的集成做好了充分準備，因為許多基于以太網(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。這取決于使用場景，哪個更便捷、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，正在開發(fā)中。

Q12 CAN XL對以太網(wǎng)的兼容，只是對網(wǎng)絡層以下的替代？上層PDU當成payload給XL？

陳皓（虹科）： 簡單理解就是把以太網(wǎng)幀打包放在XL里，應用層還是各用各的，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,我們在硬件設計上需要注意什么？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 很重要的一點是你要 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。這個通信速度在CAN CC中適用于整個幀。在CAN FD中，如果省略了比特率切換，這也適用于整個幀。

否則，在CAN FD和CAN XL中，數(shù)據(jù)段使用一個加速的比特率，這是預配置的，在網(wǎng)絡中所有節(jié)點都是相同的。 數(shù)據(jù)段使用的比特率首先取決于你使用的CAN控制器的位時序寄存器的大小， 以及使用的PMA實現(xiàn)（HS, FD, SIC, SIC XL收發(fā)器）。結合FD收發(fā)器的CAN FD可能允許在實際總線拓撲中大約2 Mbit/s。結合CAN SIC收發(fā)器的CAN FD可能在數(shù)據(jù)階段運行高達8 Mbit/s。對于XL也是有效的，在所考慮的設置中。如果你使用CAN XL和CAN SIC XL收發(fā)器一起，CAN XL控制器可能會指示SIC XL收發(fā)器在“快速模式”下運行。只有在這種設置下，CAN XL才能在數(shù)據(jù)階段達到高達20 Mbit/s。

在任何情況下，仲裁段的比特率限制在高達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)設計者只使用特定的CAN ID。請注意，CAN FD和CAN XL的比特率不僅由節(jié)點本身決定，還由拓撲、使用的電纜、連接器等決定。CAN FD的設備和系統(tǒng)設計建議在CiA的CiA 601文檔系列中提供。對于CAN XL，它們正在準備中的610+文檔系列中。在物理網(wǎng)絡設計中，你應該仔細選擇拓撲。最好的拓撲是非常短的stub的總線。此外，你應該避免網(wǎng)絡組件導致傳輸信號的不對稱。選擇不匹配100歐姆標稱阻抗的電氣網(wǎng)絡組件是至關重要的。

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。硬件設計者需要遵循一些指導方針以支持高達20 Mbit/s：見CiA612-2（即將發(fā)布）。

Q15 當前很多工程師沒有使用CAN XL經(jīng)驗，可能調通通信對于有官方支持情況下比較容易實現(xiàn)，但遇到問題需要分析時，傳統(tǒng)的CAN經(jīng)驗還能用嗎？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 是的，CAN CC 的經(jīng)驗仍然非常有用。 CAN CC 網(wǎng)絡設計的許多規(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 框架開始和結束。如果您已經(jīng)有了使用 CAN FD 的經(jīng)驗，那么網(wǎng)絡設計就會變得更加簡單。如果使用 CAN SIC 收發(fā)器，CAN FD 和 CAN XL 在網(wǎng)絡設計方面非常相似。如果使用 CAN SIC XL 收發(fā)器，0/1 位狀態(tài)都由收發(fā)器主動驅動，因此線路上不會有太多反射問題，從而使網(wǎng)絡設計更加容易。CiA 在 CiA 601 系列文件中提供了 CAN FD 的設備和系統(tǒng)設計建議。對于 CAN XL，正在編制 610+ 系列文件。

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

Q16 從CAN 進入到CAN XL轉變過程中，對于傳統(tǒng)CAN上的經(jīng)驗還適用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估板。此外，也有很多可用的工具。許多與CAN XL相關的解決方案正在開發(fā)中。

Q18 CAN XL組網(wǎng)測試中，根據(jù)測試波形，除了總線長度跟仲裁速度，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)點數(shù)量關系 ：在CAN XL組網(wǎng)測試中，總線波形會受到節(jié)點數(shù)量的影響。隨著總線上節(jié)點數(shù)量的增加，波形會發(fā)生變化，這表明節(jié)點數(shù)量是一個重要的影響因素。更多的節(jié)點意味著更復雜的通信環(huán)境，可能導致信號干擾、延遲等問題，從而影響總線的性能和穩(wěn)定性。

■ 線纜質量的重要性： 線纜質量對測試結果至關重要。高質量的線纜能夠更好地傳輸信號，減少信號衰減、失真等問題，有助于維持穩(wěn)定的通信。相反，低質量的線纜可能會引入噪聲、干擾信號傳輸，進而影響整個CAN XL網(wǎng)絡的性能，因此在組網(wǎng)測試中需要重視線纜質量。

■ 終端電阻匹配問題 ：終端電阻的匹配在CAN XL組網(wǎng)中非常關鍵。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中進行了調整，推薦使用100歐姆的終端電阻，以實現(xiàn)更好的阻抗匹配。合適的終端電阻匹配有助于減少信號反射，提高信號質量，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和穩(wěn)定性。如果終端電阻不匹配，可能會導致信號反射、干擾等問題，影響網(wǎng)絡性能。

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 位標識符。但它也可以包含源地址和目的地址。

Q20 CAN XL報文怎么包含以太網(wǎng)幀？

陳皓（虹科）： CAN XL中字段SDT為服務數(shù)據(jù)單元類型，可以調整其具體的值以適應CAN、CAN FD通信或者以太網(wǎng)通信，一個典型的值，當SDT為0x05的時候，CAN XL的幀結構就可以和以太網(wǎng)幀實現(xiàn)良好的映射關系了。

Q21 電動汽車中如何選擇CAN XL和以太網(wǎng)技術？

陳皓（虹科）： 兩種技術應該是共存的，主要考慮數(shù)據(jù)量、網(wǎng)絡拓撲、成本等，自動駕駛、大數(shù)據(jù)量傳感器相關的以太網(wǎng)更合適。車身控制肯定是CAN XL更適合。對于成本的把控應該根據(jù)具體應用討論，兩種技術沒有誰更好。

Q22 CAN XL數(shù)據(jù)幀E2E校驗的算法目前對應有更新嗎，數(shù)據(jù)段長度達到2048？

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

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

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識符（大約25%）。CiA 612-3解釋了這些限制（尚未發(fā)布）。

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

Dr. Arthur（博世） ：預計不需要零數(shù)據(jù)字節(jié)。了不增加數(shù)據(jù)長度字段（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 有引入新的仲裁機制嗎？

Dr. Arthur（博世）： 沒有，仲裁機制與CAN FD 和 CAN CC 相同。

Q26 CAN總線協(xié)議之間的關系是替代還是兼容？

陳皓（虹科）： 3代CAN網(wǎng)絡都是向后兼容的。

Q27 第三代CAN有哪些技術優(yōu)勢？

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)絡中，CAN FD的軟件需要更新嗎？還是可以直接忽略CAN XL報文，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)點有一個軟件配置位，用于選擇以下兩種行為之一。這個位在博世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，這是默認配置。

2、 破壞CAN XL幀。

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

Dr. Arthur（博世）： CAN XL的標準化進程起步較晚，這導致了它在市場上的產(chǎn)品推出相對滯后1-2年。然而，CAN XL在數(shù)據(jù)吞吐量、通信效率和網(wǎng)絡集成方面的優(yōu)勢，以及其對現(xiàn)有CAN協(xié)議的兼容性，可能會使其在汽車和工業(yè)通信領域獲得更廣泛的應用。

Q30 CAN XL網(wǎng)絡默認兼容CAN FD，而CAN FD網(wǎng)絡要兼容CAN XL，需要做一些更改嗎？

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

Q31 以太網(wǎng)透傳指的是CAN XL的Payload直接轉成以太網(wǎng)報文，不需要幾幀打包？

Dr. Arthur（博世） ：整個以太網(wǎng)MAC幀被復制到CAN XL的數(shù)據(jù)字段中，并通過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)場進行位填充是固定的嗎？機制是啥？

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 個用戶位之后添加一個填充位。

Q33 電動汽車中應該如何選擇CAN XL和以太網(wǎng)技術？

Dr. Arthur（博世）： 我們將在汽車上同時看到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)點認為總線處于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到 8 Mbit/s。要實現(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，使其不會干擾 XL 通信。

Q35 CAN XL實現(xiàn)協(xié)議轉換需要網(wǎng)關嗎？

Dr. Arthur（博世） ：協(xié)議轉換總是需要網(wǎng)關。 從FD 到 XL 的轉換不需要，因為它們是兼容的 。從以太網(wǎng)到XL 的轉換需要，但非常簡單，只需添加 CAN XL 頭，以太網(wǎng) MAC 幀無需更改。

Q36 CAN XL的未來趨勢和具體應用案例？

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

Mr. Haare（恩智浦） ：典型用例包括對延遲要求高、需要長電纜或多節(jié)點的應用。

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

Dr. Arthur（博世） ：沒錯。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，可以直接負載以太網(wǎng)報文，payload也可以完全cover。

Q39 CAN XL有效負載長度是多少？

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

Q40 CAN XL目前應用在什么車型？

Mr. Haare（恩智浦） ：CAN XL 還沒有應用于任何車型。原始設備制造商正處于技術評估階段， 目前已進入車輛級電磁兼容性（EMC）確認階段 ，并取得了非?？上驳某晒?。

Q41 關于ECU硬件場景，如果要組建CAN FD和CAN XL混合網(wǎng)絡，有沒有推薦的節(jié)點數(shù)，參數(shù)設置，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 流量的比特率運行 CAN FD。唯一的限制是仲裁速率，所有節(jié)點都必須以相同的速度運行。

節(jié)點數(shù)量取決于所使用的拓撲結構，您需要在電纜線束復雜性、數(shù)據(jù)速度和節(jié)點數(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？超過了10M是不是就要推挽？還能用開漏嗎？

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，速度最高可達 8Mbps。如果要超過 8Mbps，則需要使用推挽式驅動器的 CAN SIC XL 收發(fā)器，由于 CAN FD 需要 CAN 錯誤管理，因此無法再支持 CAN FD。CAN XL 在快速模式下不能使用漏極開路。

Q43 CAN XL對比10BASE-T1S的優(yōu)勢是什么？

陳皓（虹科）： 最后一場主題演講中進行了詳細介紹，主要在成本、效率、魯棒性方面會有優(yōu)勢。

Q44 CAN XL的仲裁在2.5V振，數(shù)據(jù)跳下來到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的設計或故障診斷功能？

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 跳過了快速模式下的所有錯誤管理功能（“點火即忘 ”概念）。

Q46 CAN XL的發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點切入FAST的時候都需要發(fā)PWM編碼，這兩個編碼無法對齊，出現(xiàn)偏差的時候影響大嗎？

Mr. Haare（恩智浦）：

■ PWM編碼發(fā)送與接收機制 ：在CAN XL網(wǎng)絡中，所有節(jié)點（包括發(fā)送器和接收器）在切換到快速（FAST）模式時都需要發(fā)送PWM符號。接收節(jié)點會檢測到這個特殊的PWM符號（例如典型的從700毫伏到0伏的變化），并依據(jù)此信號切換接收模式，停止發(fā)送操作，從而正確接收幀。這表明PWM編碼在節(jié)點模式切換和通信同步過程中起著關鍵作用。

■ 編碼未對齊影響分析： 雖然發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點的PWM編碼可能無法對齊，但實際上這種偏差對通信影響不大。因為在PWM符號的功能方面，接收器主要關注的是切換到快速模式的指令，而不是編碼的精確對齊。所以即使存在一定偏差，系統(tǒng)也能夠正常工作，不會對發(fā)送方產(chǎn)生負面影響，整個工作方式在規(guī)范中有明確規(guī)定，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)健性。例如，可以通過訂購評估板進行實際測試來驗證這一點，從實際測試結果來看，系統(tǒng)可以正常運行，不受編碼未對齊的顯著影響。

Dr. Arthur（博世） ：我認為問題在于，如果發(fā)送端和接收端都具有PWM信號且它們沒有對齊怎么辦。好消息是只有一個發(fā)送端存在，而接收端發(fā)送的PWM符號其實并沒有任何實際意義，因此不需要對齊。因此，發(fā)送端和接收端之間的偏差完全不影響。當我們看PWM符號時，接收端只是對其接收器發(fā)出信號，讓其切換到FAST模式，一直切換到FAST模式，而不包含其他信息。所以無需進行任何對齊。這種設計非常穩(wěn)健。您可以直接訂購評估板并親自查看效果。

Q47 低速容錯CAN未來是否有用，ISO11898-3是否還有可能更新？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）： 在CAN XL 技術背景下，低速容錯 CAN 在未來的實用性較低，應優(yōu)先考慮更適合 CAN XL 的技術選項。ISO 11898 - 3 雖然目前沒有更新計劃，但由于舊網(wǎng)絡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)絡技術。

Q48 3.3V收發(fā)器規(guī)范的制定進度，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)范進展情況 ：目前有供應商在研究3V收發(fā)器的實現(xiàn)方式，但在實際應用中面臨諸多挑戰(zhàn)。NXP公司認為3V CAN在EMC（電磁兼容性）方面存在很大問題，難以實現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通信，這導致引入3V CAN的供應商不得不將數(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展，但還面臨技術難題需要克服。

■ 單端電壓和隱形電壓變化 ：對于單端電壓，3V CAN的應用會導致非對稱數(shù)據(jù)通信，這使得其在EMC方面面臨巨大挑戰(zhàn)，為了應對這些問題，可能需要在電路設計或其他方面進行調整，但文中未詳細提及具體的變化措施。關于隱形電壓，強調了3V CAN在整體通信方面的問題，如易受外部干擾等，這些問題可能與隱形電壓相關的特性變化有關，但缺乏明確闡述。

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

Q49 怎么評估收發(fā)器的SIC功能，SIC的阻抗(typ 50)是否需要必須進行認證測試？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）：

■ 測試與標準 ：SIC阻抗在特定階段（excessive phase）是標準化的，并會在一致性測試中進行檢測。你會看到一個完全獨立于供應商的測試機構。我們對設備的測試是獨立的，與供應商無關，你可以真正相信這些功能都被包含在內(nèi)，并且可以看到結果。而且在數(shù)據(jù)表中，比如ISO標準中，尤其是SIC阻抗參數(shù)被明確列出，供應商也必須對此作出保證。

■ 文檔修訂與完善 ：目前ISO 11898標準文檔在物理層規(guī)范方面存在問題，如編輯框內(nèi)容（圖中注釋和表格等）不一致。相關組織正在努力修正，預計明年上半年發(fā)布更新版本（可能稱為11898 - 2修訂版2025），屆時可能會對SIC功能評估和阻抗測試有更清晰準確描述。

Q50 CAN總線技術深不可測呀，當前CAN XL是這種通訊技術的極限了嗎？

Dr. Arthur（博世）：

■ 當前技術狀態(tài)判斷 ：從目前的技術狀況來看，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在高速拓撲結構方面已經(jīng)達到一定的技術水準，其脈沖特性（如49秒脈沖，相當于25兆比特）在當前的技術架構下具有一定的優(yōu)勢。

■ 未來發(fā)展意向闡述： 短期內(nèi)沒有進一步發(fā)展的意向。從技術發(fā)展趨勢分析，更高速度（如100兆比特及以上）的需求需要采用點對點解決方案，這與CAN XL的總線拓撲結構完全不同，意味著要實現(xiàn)更高速度需要進行重大的技術變革，成本也會顯著增加。目前在汽車領域，1000兆比特技術正在興起，但100兆比特技術與CAN XL相比，在物理層概念（如點對點、全雙工等）和成本等方面存在很大差異。

至少在當前，CAN XL被認為是一個較為完善的技術方案，能夠滿足當前大多數(shù)應用場景的需求。雖然未來如果有新的需求出現(xiàn)，技術可能會有所演進，但從目前的技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢判斷，短期內(nèi)沒有計劃開發(fā)超越CAN XL的新技術。

Q51 CAN XL采樣點配置的范圍和CAN FD有差異嗎？

Mr. Haare（恩智浦） ：只要您使用CAN SIC收發(fā)器運行CAN XL，就不會有任何變化。但是，當您使用CAN SIC XL收發(fā)器以快速模式運行時，由于推挽概念使得位轉換完全對稱，因此采樣點會簡單地被放置在位時間的大約50%處。

Q52 CAN FD升級到CAN XL，對線束有特殊要求嗎？使用原本CAN FD/CAN的線束就可以嗎？

陳皓（虹科）： 3代CAN網(wǎng)絡的Pin腳完全，會在收發(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。對于CAN HS、FD、SIC 收發(fā)器，需要使用阻抗為 120 歐姆的電纜。對于 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有什么推廣計劃嗎？如何讓大家像用CAN FD或CAN CC那樣，大規(guī)模應用CAN XL？

Mr. Zeltwanger & Mr. Zitzmann（CiA）：

■ CiA的推廣計劃： CiA作為負責發(fā)布CAN XL相關ISO規(guī)范文檔的組織，計劃通過多種方式推廣CAN XL。首先，致力于解決當前規(guī)范中存在的問題，通過修正和完善文檔內(nèi)容，使規(guī)范更加清晰、準確，便于用戶理解和應用。發(fā)布一系列使用指南類的文檔，為用戶提供詳細的操作指導和應用案例，幫助用戶更好地理解CAN XL的功能和優(yōu)勢，以及如何將其應用到實際項目中。目前已經(jīng)有部分文檔可供下載，例如可以從CiA網(wǎng)站免費下載一份描述ISO 11898 2025版本將修復問題的文檔，未來還將繼續(xù)開發(fā)更多相關文檔，以支持CAN XL在不同領域的應用，特別是幫助用戶從CAN FD過渡到CAN XL。

■ 吸引用戶應用的措施 ：鼓勵中國社區(qū)及全球各地的成員積極參與CAN XL相關工作。一方面，邀請用戶貢獻自己的經(jīng)驗，通過分享實際應用中的案例、問題和解決方案，豐富CAN XL的應用場景和技術知識庫。另一方面，呼吁用戶加入工作組，共同參與標準的制定和完善工作，使CAN XL技術更貼合實際需求，提高用戶對該技術的認同感和參與度，從而促進CAN XL的大規(guī)模應用。

Q54 請問CAN XL的真實應用場景，市場前景如何，作為MCU廠商當前引入CAN XL會有什么風險？

Mr. Haare（恩智浦） ：實際應用場景主要出現(xiàn)在對時間/延遲要求嚴格的應用中，以及對數(shù)據(jù)吞吐量要求極高的應用中，如雷達、傳感器等。此外，CAN XL 還支持更多節(jié)點，可將多個小分支合并為一個較大的 CAN XL 分支。CAN XL 還支持更長的導線，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，雷達被安裝在車輛的每個角落。最后一個用例可能是通過 CAN XL 傳輸 IP 幀，從而受益于 CAN XL 相對于 10Base-T1S 的拓撲自由度。

在MCU 中引入 CAN XL 將使 CAN XL 生態(tài)系統(tǒng)得以實現(xiàn)，從而推動未來 CAN XL 市場的發(fā)展。

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

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

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審核編輯 黃宇