CAN XL Bus Tranceiver
Een van de sterke punten van CAN XL is de mogelijkheid om de bestaande fysieke infrastructuur te hergebruiken. Net als zijn voorgangers is het gebaseerd op een tweedraads bus met getwiste paren en een afsluiting van 120 ohm. Dit betekent dat in veel gevallen de bestaande bekabeling kan worden behouden, wat de migratie vergemakkelijkt.
Met de introductie van CAN FD werden een nieuwe physical layer, de driver-elektronica naar de bus, ontwikkeld om de hogere snelheden aan te kunnen. Deze worden CAN SIC - een afkorting voor Signal Improvement Capability - genoemd. Om hogere datasnelheden van meer dan 8 Mbit/s te bereiken, introduceert CAN XL het concept van modusomschakeling in combinatie met nieuwe SIC XL-transceivers.
- De SIC-mode wordt gebruikt in de arbitragefase van het CAN XL-protocol. Het is ook mogelijk om deze modus in de datafase te gebruiken. In deze modus fungeert de CAN SIC XL-transceiver als een standaard CAN SIC-transceiver. Met deze modus zijn snelheden tot 8 Mbit/s in de datafase mogelijk.
- In de FAST-mode regelt de transceiver beide niveaus op de netwerklijnen, net als een Flexray-transceiver. Het symmetrische, afwisselende differentiële bussignaal en de zenderimpedantie van 100 Ohm - zoals een typische CAN-draadimpedantie - maken hogere bitsnelheden mogelijk in de gegevensfase van het CAN XL-protocol
Mode Switching
Om hogere datasnelheden van meer dan 8 Mbit/s te realiseren, introduceert CAN XL het concept van Mode-switching in combinatie met nieuwe SIC XL-transceivers. In de arbitragefase verloopt de communicatie nog volgens het conventionele schema, maar voor de datafase kan het systeem overschakelen naar een snelle push-pull-modus met een verminderde signaalamplitude. Dit maakt bitsnelheden tot 20 Mbit/s mogelijk, terwijl de betrouwbaarheid van het CAN-transmissieprincipe behouden blijft. Hoewel klassieke foutframes in deze snelle modus beperkt zijn, wordt de betrouwbaarheid gewaarborgd door de verbeterde CRC-mechanismen.
In CAN Classic, CAN FD en CAN XL (non-FAST) is data-consistentie gegarandeerd. Alle nodes in een netwerk ontvangen hierdoor een bericht correct, of geen enkele node ontvangt het. Omdat klassieke foutframes in FAST-mode beperkt zijn, kent deze mode geen data-consistentie over het hele netwerk.
De omwisseling van de SIC-mode naar de FAST-mode wordt geregeld door de CAN XL-controller - vaak geïntegreerd in de microcontroller - via de TxD-pin. Tijdens de arbitragefase zijn de TxD-signalen hetzelfde als bij alle andere soorten transceivers. Een hoog TxD-signaal zorgt voor het recessieve niveau op de netwerklijnen en een laag TxD-signaal zorgt voor het dominante niveau. Tijdens de FAST-mode fase verzendt de CAN XL-controller PWM-symbolen naar de transceiver.
CAN FD en CAN XL Mixed-mode
CAN gebruikt nu dus drie verschillende Physical Layers: HS - High Speed geïntroduceerd voor CAN Classic -, SIC voor CAN FD en SIC XL voor CAN XL. Deze tranceivers kennen verschillende maximale snelheden.
| CAN HS | CAN SIC | CAN SIC XL | |
|---|---|---|---|
| CAN Classic | Max 1 Mbit/s | Max 1 Mbit/s | Max 1 Mbit/s |
| CAN FD | Max 1 Mb/s | Max 8 Mb/s | Max 8 Mb/s |
| CAN XL | SIC-mode Max 8 Mb/s |
FAST-mode Max 20 Mb/s |
Al eerder werd het dubbele gebruik van CAN FD en CAN XL op één en dezelfde bus beschreven. CAN XL kan echter enkel FAST-mode, dus tot 20 Mb/s gebruiken indien alle tranceivers CAN SIC XL compatible zijn!
Dit betekent dus dat ook de CAN FD nodes van een CAN SIC XL transceiver voorzien moeten zijn. Omdat chipfabrikanten de bouwstenen voor SIC en SIC XL pin-compatibel hebben ontworpen. Kunnen CAN FD nodes dus eenvoudig opgewaardeerd worden.
