当今技术领域瞬息万变，对系统间通信的效率和安全提出了更高要求。随着企业和开发者构建的解决方案日益复杂且深度互联，对具备高可靠性、高性能的通信协议的需求已变得刻不容缓。
Kvaser正在部分产品上测试和试验CAN XL（超长控制器局域网），同时自主开发具备全新高级功能的CAN XL IP核心，以提升系统互联能力。
什么是
CAN XL是新一代控制器局域网（CAN）协议，专为优化设备间通信而设计。它旨在克服以往CAN版本的局限性，提供更大的数据容量和更优异的性能。CAN XL解决了当前系统设计中的难题，能够帮助客户实现更多新功能。
应对数据吞吐量挑战
CAN CC（经典CAN）和CAN FD（具有灵活数据速率的CAN）的数据有效载荷分别为8字节和64字节，已经无法满足当下许多现代应用的需求。有限的数据有效载荷给微控制器、系统配置和软件更新带来了诸多挑战。
CAN XL通过将每条报文的数据容量扩展到1-2048字节，解决了这一问题。这种扩展减少了将大型数据流分解为更小片段（即分片）的需求，使数据传输更加高效、简单，尤其适用于对数据要求较高的应用场景。
增强安全性能
随着网络威胁的不断进化，嵌入式系统的安全措施也必须随之升级。标准的加密系统安全方法通常会带来16到100字节的额外开销——这对CAN FD来说可能是个问题，但在CAN XL更大的帧中则可以轻松应对。
CAN XL帧结构包含一个可以标明加密类型的报文头，为分层安全提供了基础。而且，由于大多数加密算法至少需要128位（32字节）数据块，CAN XL的扩展有效载荷不仅使得实现强大的安全性成为可能，而且更加实用。
无缝集成和向后兼容性
CAN XL旨在与CAN CC和CAN FD无缝兼容。它能够确保前几代CAN控制器在遇到CAN XL报文时实现自动忽略，且不会引发任何错误，同时为开发者提供无缝的过渡路径。
这种向后兼容性使开发者能够在现有的CAN CC和CAN FD系统中开始使用CAN XL控制器，并逐步采用CAN XL的标准加密和TCP/IP协议。
优化比特率和信号完整性
即使采用了CAN SIC（信号改进功能）驱动器等改进措施，传统CAN FD的比特率仍然受到电气性能的制约。CAN XL则通过在仲裁后启用对称推挽信号模式来克服这一限制，显著提升了信号清晰度，并支持更高的数据传输速率，其速率仅取决于物理层线路。
此外，在CAN XL中设置比特率也更加灵活和线性，不再像CAN FD那样受限于固定的倍数。
定制化与灵活性
CAN XL让开发者能够非常灵活地定制通信配置。无论是用于设定参数还是实际数据传输，都可以根据用户的不同需求选择合适的速度。
发送方应用可以自由决定数据包的大小，范围为1到2048字节。这种先进功能与可调节设置的结合，使CAN XL成为满足多种通信系统需求的理想解决方案。
Kvaser 在市场上的独特地位
虽然CAN XL已经正式发布，并且市面上也出现了一些CAN XL分析仪，但Kvaser仍专注于融合实际应用经验与前瞻性的适应能力，打造稳健且可定制的IP核，致使我们能够为各类客户的应用提供可靠且灵活的CAN XL解决方案。
CAN XL 市场洞察
并非所有系统都需要立即迁移。正如Kvaser研发经理Kent Lennartsson所说：
”若系统仅由压力传感器等简单节点组成，并且不需要TCP/IP，那么使用CAN FD通常就足够了。但对于需要更高数据速率或在CAN上传输TCP/IP的系统来说，CAN XL是顺理成章的下一步选择。”
许多组织——即使是那些从事航天硬件等先进平台的组织——也尚未完全采用CAN FD技术。他们通常专注于简单且抗辐射的FPGA解决方案，这也体现了市场需求的多样性。
行业动向
CAN XL已经获得了一些关注，得到了以下公司的支持：
- 仪器供应商：Keysight、Picoscope、Rohde & Swarz、Teledyne
- 芯片厂商：恩智浦、英飞凌、德州仪器、飞利浦
- IP供应商：T2M-IP、Arasan、CAST和Fraunhofer IPMS
目前，市面上已经出现兼容CAN XL的控制器和SIC驱动器，这意味着相关生态系统正在不断壮大。
了解关于 CAN XL 的更多信息
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如需了解更多关于CAN XL及相关解决方案的信息，欢迎随时联系我们！
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