传统CAN(FD)不够用了？CAN XL能否引领下一代车载通信革命？

引言

在汽车智能化与网联化飞速发展的当下，车载通信技术正面临前所未有的挑战。传统CAN CC、CAN FD总线虽已服务多年，但在带宽、数据传输量等方面逐渐难以满足需求。而CAN XL技术的出现，为车载通信领域带来了革命性的突破，它不仅能适配智能汽车，还能助力飞行汽车与机器人的发展。

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CAN系列技术的行业应用基础

在了解CAN XL技术之前，我们先回顾CAN系列技术在各行业的应用，正是这些广泛的应用为CAN XL的诞生奠定了坚实基础：

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CAN XL技术深度解析

2.1 CAN XL技术定位与核心优势

CAN XL技术作为下一代CAN网络协议，在保留CAN系列技术优势的基础上，进行了多方面创新。它尽可能保留物理层，仅采用新的帧格式，避免了复杂的改动，同时实现了更多突破。

此外，CAN XL还支持虚拟总线（源自ETH的VLAN）和以太网隧道传输，将过滤/接收与物理优先级分离，具备更好的网络管理和灵活部署能力。双CRC校验（前导CRC和帧CRC）则大幅提升了数据传输的准确性和可靠性，保证头部数据传输正确以及整帧报文的校验，负责协议层的异常处理（Error Signaling off）。

2.2 CAN XL报文中的关键字段

CAN XL报文包含多个关键字段，每个字段都有其特定功能，共同保障数据的高效、准确传输。

PID（Priority ID）：原CAN ID现称为PID，即带有优先级的ID，仅支持11-bit ID，不再支持29-bit的扩展ID，共提供2048个优先级（000h~7FFh），确保高优先级数据能优先传输。

SDT（Service Data unit Type）：8bits，取值范围00h - FFh，用于描述CAN XL如何与其他通信兼容，例如04h对应IEEE 802.3，CiA 611-1定义了预设列表，规范了不同通信协议的适配方式。

SEC（Simple/Extend Content）：1bit，取值0或1，CAN XL嵌入了更高层次的功能，可帮助解决总线安全、总线负载等问题，CiA 613对其有详细描述。

DLC（Data Length Code）：11bits，取值0-2047，且没有0字节，数据域长度计算公式为data length = DLC + 1，因此数据域长度范围为1-2048字节，精准标识数据域长度。

PCRC（Preamble CRC）：13bits，即前导CRC，主要作用是保证头部数据传输正确，提升报文头部数据的可靠性。

VCID（Virtual CAN network ID）：8bits，取值00h - FFh，可将报文分配至虚拟CAN总线，在虚拟网络（类似以太网中的VLAN）、QoS/流量整形、路由等方面发挥重要作用，增强网络的灵活性和可管理性。

AF（Acceptance Field）：32bits，用于接收过滤，其解释/构成方式由SDT定义，确保节点仅接收所需的报文，减少不必要的数据处理。

DATA（data field）：1-2048字节，即数据载荷部分，用于承载各类传输数据，满足不同场景下的数据传输需求。

FCRC（Frame CRC）：32bits，用于校验整帧报文，负责协议层的异常处理（Error Signaling off），保障整帧数据的完整性和准确性。

2.3 CAN FD Light技术补充

CAN FD Light技术作为CAN FD技术的补充，具有独特特点和适用场景。它采用主从关系（类似LIN），仅支持11位ID（无扩展帧），且BRS=0（无加速，只有一个波特率，远高于LIN），最高支持64字节数据。

2.4 虹科CAN XL方案

刚接触CAN XL，是不是总被两大难题绊住脚？—— 没有适配的对接设备，帧数据找不到专业软件解析，想启动实践却迟迟迈不开第一步？别担心，虹科PCAN XL套件正好精准破解这些入门痛点，一套配齐“硬件连接 + 软件分析”全工具，让CAN XL新手轻松开启实践。

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CAN XL技术的未来应用场景

3.1 智能汽车领域

在智能汽车中，CAN XL技术将发挥关键作用。当前，某头部品牌旗下智能驾驶计算平台及热门新能源车型已展现出对高效通信的需求。车载以太网作为域控之间的主干网络，CAN/CAN FD使用最多，LIN总线为辅。而CAN XL技术的引入，将进一步优化通信架构。

车身域控制器（VEH域）可借助CAN XL技术实现更高效的控制。该域控制器聚焦车身电子设备控制，类似特斯拉Model 3的车身域控制器，统筹门窗、座椅、灯光、雨刮等车身附件的状态监控与控制。其信号覆盖车身左侧/右侧控制、转向柱控制、灯光控制、车门状态等，通过CAN XL技术，能实现车身附件更便捷的操作与更快速的状态反馈，提升整车控制的响应速度和准确性。

Model 3的“中央-区EEA”架构

3.2 混合网络通信场景

CAN XL技术支持混合网络通信，可构建CAN FD + CAN FD Light + CAN XL + ETH的混合网络架构，实现多种协议的协同工作，提高带宽、降低负载。

在这种混合网络中，SDT字段发挥重要作用，它表示CAN XL帧协议栈，SDT值在CiA611-1中规定，其中SDT=0x05可映射以太网帧，且AUTOSAR支持CiA611-1以太网隧道，可用于面向服务（SOA）的通信。这种架构让一根电缆可连接FD、XL、ETH三种协议，大幅节约成本，同时提升网络的灵活性和扩展性，满足不同设备、不同场景的通信需求。

结语 .

CAN XL技术作为下一代车载通信技术，凭借其高带宽、大数据传输量、良好的兼容性和可靠性，正引领车载通信领域的革命。从智能汽车到机器人，从工业自动化到飞行汽车，CAN XL技术将在多个领域绽放光彩，为各类设备的高效通信提供有力支持，推动相关产业的快速发展。虹科也将持续深耕CAN XL技术，提供更完善的解决方案，助力行业客户实现创新与成功。