引言

在汽車智能化與網(wǎng)聯(lián)化飛速發(fā)展的當下，車載通信技術正面臨前所未有的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)CAN CC、CAN FD總線雖已服務多年，但在帶寬、數(shù)據(jù)傳輸量等方面逐漸難以滿足需求。而CAN XL技術的出現(xiàn)，為車載通信領域帶來了革命性的突破，它不僅能適配智能汽車，還能助力飛行汽車與機器人的發(fā)展。

* 不想逐字讀長文？點擊收聽本文播客

01 .

CAN系列技術的行業(yè)應用基礎

在了解CAN XL技術之前，我們先回顧CAN系列技術在各行業(yè)的應用，正是這些廣泛的應用為CAN XL的誕生奠定了堅實基礎：

02 .

CAN XL技術深度解析

2.1 CAN XL技術定位與核心優(yōu)勢

CAN XL技術作為下一代CAN網(wǎng)絡協(xié)議，在保留CAN系列技術優(yōu)勢的基礎上，進行了多方面創(chuàng)新。它盡可能保留物理層，僅采用新的幀格式，避免了復雜的改動，同時實現(xiàn)了更多突破。

此外，CAN XL還支持虛擬總線（源自ETH的VLAN）和以太網(wǎng)隧道傳輸，將過濾/接收與物理優(yōu)先級分離，具備更好的網(wǎng)絡管理和靈活部署能力。雙CRC校驗（前導CRC和幀CRC）則大幅提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和可靠性，保證頭部數(shù)據(jù)傳輸正確以及整幀報文的校驗，負責協(xié)議層的異常處理（Error Signaling off）。

2.2 CAN XL報文中的關鍵字段

CAN XL報文包含多個關鍵字段，每個字段都有其特定功能，共同保障數(shù)據(jù)的高效、準確傳輸。

PID（Priority ID）：原CAN ID現(xiàn)稱為PID，即帶有優(yōu)先級的ID，僅支持11-bit ID，不再支持29-bit的擴展ID，共提供2048個優(yōu)先級（000h~7FFh），確保高優(yōu)先級數(shù)據(jù)能優(yōu)先傳輸。

SDT（Service Data unit Type）：8bits，取值范圍00h - FFh，用于描述CAN XL如何與其他通信兼容，例如04h對應IEEE 802.3，CiA 611-1定義了預設列表，規(guī)范了不同通信協(xié)議的適配方式。

SEC（Simple/Extend Content）：1bit，取值0或1，CAN XL嵌入了更高層次的功能，可幫助解決總線安全、總線負載等問題，CiA 613對其有詳細描述。

DLC（Data Length Code）：11bits，取值0-2047，且沒有0字節(jié)，數(shù)據(jù)域長度計算公式為data length = DLC + 1，因此數(shù)據(jù)域長度范圍為1-2048字節(jié)，精準標識數(shù)據(jù)域長度。

PCRC（Preamble CRC）：13bits，即前導CRC，主要作用是保證頭部數(shù)據(jù)傳輸正確，提升報文頭部數(shù)據(jù)的可靠性。

VCID（Virtual CAN network ID）：8bits，取值00h - FFh，可將報文分配至虛擬CAN總線，在虛擬網(wǎng)絡（類似以太網(wǎng)中的VLAN）、QoS/流量整形、路由等方面發(fā)揮重要作用，增強網(wǎng)絡的靈活性和可管理性。

AF（Acceptance Field）：32bits，用于接收過濾，其解釋/構成方式由SDT定義，確保節(jié)點僅接收所需的報文，減少不必要的數(shù)據(jù)處理。

DATA（data field）：1-2048字節(jié)，即數(shù)據(jù)載荷部分，用于承載各類傳輸數(shù)據(jù)，滿足不同場景下的數(shù)據(jù)傳輸需求。

FCRC（Frame CRC）：32bits，用于校驗整幀報文，負責協(xié)議層的異常處理（Error Signaling off），保障整幀數(shù)據(jù)的完整性和準確性。

2.3 CAN FD Light技術補充

CAN FD Light技術作為CAN FD技術的補充，具有獨特特點和適用場景。它采用主從關系（類似LIN），僅支持11位ID（無擴展幀），且BRS=0（無加速，只有一個波特率，遠高于LIN），最高支持64字節(jié)數(shù)據(jù)。

2.4 虹科CAN XL方案

剛接觸CAN XL，是不是總被兩大難題絆住腳？—— 沒有適配的對接設備，幀數(shù)據(jù)找不到專業(yè)軟件解析，想啟動實踐卻遲遲邁不開第一步？別擔心，虹科PCAN XL套件正好精準破解這些入門痛點，一套配齊“硬件連接 + 軟件分析”全工具，讓CAN XL新手輕松開啟實踐。

03 .

CAN XL技術的未來應用場景

3.1 智能汽車領域

在智能汽車中，CAN XL技術將發(fā)揮關鍵作用。當前，某頭部品牌旗下智能駕駛計算平臺及熱門新能源車型已展現(xiàn)出對高效通信的需求。車載以太網(wǎng)作為域控之間的主干網(wǎng)絡，CAN/CAN FD使用最多，LIN總線為輔。而CAN XL技術的引入，將進一步優(yōu)化通信架構。

車身域控制器（VEH域）可借助CAN XL技術實現(xiàn)更高效的控制。該域控制器聚焦車身電子設備控制，類似特斯拉Model 3的車身域控制器，統(tǒng)籌門窗、座椅、燈光、雨刮等車身附件的狀態(tài)監(jiān)控與控制。其信號覆蓋車身左側/右側控制、轉向柱控制、燈光控制、車門狀態(tài)等，通過CAN XL技術，能實現(xiàn)車身附件更便捷的操作與更快速的狀態(tài)反饋，提升整車控制的響應速度和準確性。

Model 3的“中央-區(qū)EEA”架構

3.2 混合網(wǎng)絡通信場景

CAN XL技術支持混合網(wǎng)絡通信，可構建CAN FD + CAN FD Light + CAN XL + ETH的混合網(wǎng)絡架構，實現(xiàn)多種協(xié)議的協(xié)同工作，提高帶寬、降低負載。

在這種混合網(wǎng)絡中，SDT字段發(fā)揮重要作用，它表示CAN XL幀協(xié)議棧，SDT值在CiA611-1中規(guī)定，其中SDT=0x05可映射以太網(wǎng)幀，且AUTOSAR支持CiA611-1以太網(wǎng)隧道，可用于面向服務（SOA）的通信。這種架構讓一根電纜可連接FD、XL、ETH三種協(xié)議，大幅節(jié)約成本，同時提升網(wǎng)絡的靈活性和擴展性，滿足不同設備、不同場景的通信需求。

結語 .

CAN XL技術作為下一代車載通信技術，憑借其高帶寬、大數(shù)據(jù)傳輸量、良好的兼容性和可靠性，正引領車載通信領域的革命。從智能汽車到機器人，從工業(yè)自動化到飛行汽車，CAN XL技術將在多個領域綻放光彩，為各類設備的高效通信提供有力支持，推動相關產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。虹科也將持續(xù)深耕CAN XL技術，提供更完善的解決方案，助力行業(yè)客戶實現(xiàn)創(chuàng)新與成功。