CiA協(xié)會在密歇根州特洛伊組織了第三次CAN XL互操作性測試。來自博世、Kvaser和Vector的IP核以及博世、英飛凌、恩智浦和德州儀器的CAN SIC XL收發(fā)器接受了互操作性測試。

在特洛伊SAE辦公室對面，CiA成員測試了CAN XL節(jié)點的互操作性。大約30名與會者于4月24日一早開始安裝他們的CAN XL產(chǎn)品。在解決配置相同的位時間遇到的一些困難后，上午開始測試CAN XL協(xié)議。博世和Vector的FPGA實現(xiàn)已經(jīng)在2021年和2022年紐倫堡的前兩次互操作性測試上成功測試。在前兩次測試中，F(xiàn)raunhofer/Cast公司的IP核也成功參與了測試。這一次，Kvaser的IP核是新加入者。

“CAN XL互操作性測試不僅僅是連接來自世界各地不同供應(yīng)商的協(xié)議控制器和收發(fā)器的第一批原型?？傮w目標(biāo)是測試協(xié)議特性、物理層實現(xiàn)的性能和潛在的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。這也是實現(xiàn)CAN XL互操作性的重要第一步，同時也是將不同背景、觀點和想法的工程師聯(lián)系起來的平臺?！盋&S集團的Patrick Isensee解釋說。

01

CAN XL協(xié)議測試

Morning Section

Dr. Arthur Mutter（博世）主導(dǎo)了此次互操作性測試，他是CiA SIG（特別興趣小組）CAN XL的主席，負責(zé)制定CAN XL規(guī)范。在互操作性測試籌備會議上，就不同的位時間設(shè)置以及2針AKL連接器達成了一致。選擇的電纜是阻抗為 100 歐姆的 Flexray 型雙絞線。C&S小組提供了帶連接器的電纜。

所有待測節(jié)點連接完畢后，上午的測試開始。測試包括接收錯誤和發(fā)送錯誤，這些測試在錯誤信號啟用和禁用的情況下進行。有效的CAN XL幀的每一位都被破壞，發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點的反應(yīng)被證明是正確的。所有三個IP核實現(xiàn)的行為都符合CAN XL規(guī)范（CiA 610-1）。與此同時，CiA 610-1已被整合到ISO DIS 11898-1標(biāo)準中，該標(biāo)準將很快通過投票表決。

02

CAN XL物理層測試

Afternoon Section

下午使用了幾種拓撲結(jié)構(gòu)，圖中顯示了達到的最大數(shù)據(jù)段速率比特率。仲裁比特率為500 kbit/s。測試的CAN SIC XL收發(fā)器符合CiA 610-3規(guī)范，由博世、英飛凌、恩智浦和德州儀器提供。恩智浦使用了其第二代獨立收發(fā)器。所選拓撲結(jié)構(gòu)（見圖）事先經(jīng)過計算和仿真。所選拓撲的計算、模擬和測量結(jié)果幾乎相同。這證實了CAN XL通信的穩(wěn)健性和可靠性。

圖1：最大數(shù)據(jù)段比特率取決于拓撲結(jié)構(gòu)引起的振鈴--振鈴越多，數(shù)據(jù)段比特率越低（來源：CiA）

德州儀器的CAN SIC XL收發(fā)器首次參加了CiA插件測試。測試結(jié)果令人印象深刻：20Mbit/s的傳輸速率在線性總線拓撲結(jié)構(gòu)中似乎是可能的，這種拓撲結(jié)構(gòu)采用短支線連接8個節(jié)點和異質(zhì)收發(fā)器。但是，如果需要更具挑戰(zhàn)性的拓撲結(jié)構(gòu)（即星形和雙星形），也可以實現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)相位比特率?；ゲ僮餍詼y試中使用的線束沒有經(jīng)過優(yōu)化。準確地說，20 Mbit/s的比特率是指定的PWM（脈寬調(diào)制）編碼的極限。

來自不同供應(yīng)商（Keysight、Pico Technology、Rohde & Schwarz和Teledyne）的示波器用于解碼CAN XL幀和測量網(wǎng)絡(luò)線路上的位波形。所有這些產(chǎn)品都提供觸發(fā)和解碼功能。此外，Vector還使用其CAN XL工具分析協(xié)議并生成錯誤的CAN XL幀。

與會者非常滿意，Dr. Arthur Mutter（博世）表示：“這是一次巨大的成功，因為它表明有大量的實施方案可供使用，而且所有實施方案都具有互操作性！我們成功地進行了廣泛的第二層測試（對發(fā)送和接收錯誤的反應(yīng)）和第一層測試?！?/p>

來自恩智浦的Teun Hulman表示：“此次互操作性測試證明了人們對CAN XL的興趣以及控制器、收發(fā)器和工具生態(tài)系統(tǒng)的快速發(fā)展。我們的第二代CAN SIC XL原型收發(fā)器再次證明了其強大的實現(xiàn)能力，能夠在復(fù)雜的拓撲結(jié)構(gòu)中可靠地實現(xiàn)高達20 Mbit/s的帶寬，而且還能與其他實現(xiàn)相結(jié)合?！?/p>

這為CAN XL技術(shù)在未來車輛和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用鋪平了道路。德州儀器（TI）的Vikas Thawani補充說：“我們已經(jīng)成功地在多種拓撲結(jié)構(gòu)中展示了我們的8引腳獨立CAN XL收發(fā)器的性能。與目前其它解決方案相比，德州儀器的收發(fā)器支持低功耗待機模式和最高總線故障（±58 V）。”