宏虹分享 | CAN XL標準發布!Kvaser助力第三代CAN匯流排高效通訊解決方案

前言

隨著車用電子與工業自動化的快速發展,CAN協定也不斷進化。2024年,ISO 11898-1/2:2024 標準正式發布,宣告 CAN XL(Controller Area Network eXtended Length) 這項第三代 CAN匯流排通訊技術正式登場。 延續了 CAN 匯流排一貫的可靠性與穩定性,CAN XL更在資料容量、傳輸速度、安全性與靈活性上實現重大突破。身為全球知名的 CAN匯流排工具與解決方案供應商,Kvaser 也在這一波標準升級中展現深厚的研發實力,持續為企業客戶提供符合市場需求的 CAN XL 測試工具與解決方案。本文將帶您了解CAN XL的關鍵優勢以及

一、什麼是CAN XL

CAN XL(CAN extended data-field length)是新一代的控制器區域網路(CAN)匯流排協定,專為優化裝置間通訊而設計。它克服了過去版本的侷限性,提供了更大的資料容量與更優異的效能,同時延續 CAN 一向廣為人知的高可靠性與碰撞處理能力。與經典 CAN 及 CAN FD 相比,CAN XL 不僅在技術規格上實現跨越式突破,更能解決現今系統設計的挑戰,協助客戶實線更多新功能。

二、CAN XL的五大關鍵優勢

1.更大的資料吞吐量

在過去,經典 CAN(CAN CC)與 CAN FD 的資料有效載荷分別僅有 8 bytes 與 64 bytes,已難以應付現今龐大的資料需求。CAN XL 則大幅擴展了單一訊框的容量,最高可達 2048 bytes,不需再切割資料封包,讓資料傳輸過程更加高效順暢,十分適合車載系統與 OTA 更新等高數據資料的應用。

2.更強的安全性能

隨著網路威脅持續升級,嵌入式系統的資安防護也必須同步強化。傳統 CAN FD 在加入加密演算法時,常受限於資料框大小,導致效能降低。相比之下,CAN XL 的大容量訊框能輕鬆容納 16–100 bytes的額外安全資料,並內建可標註加密類型的標頭,讓資安防護更容易落實,也更符合車載與工控資安需求。

3.無縫過渡與高相容性

考量到產業現有系統的延續性,CAN XL 保持與 CAN CC、CAN FD 的相容性,舊型控制器在遇到 CAN XL 訊框時會自動忽略,不會產生系統錯誤,使得企業能夠在現有架構中,逐步引入 CAN XL 控制器,不必立即大幅更換既有架構,降低升級風險與成本。

4.優化比特率與訊號完整性

即使過去透過 CAN SIC(訊號改良)驅動器等方式改善,CAN FD 的比特率仍會受到電氣性能的限制。CAN XL 則在仲裁後引入對稱推挽信號模式來克服此問題,大幅提升訊號清晰度,支援更高速的資料傳輸,其速率僅受限於物理層線路。同时,在CAN XL中設置比特率也更具有靈活性,無需像CAN FD受限於固定的倍數

5.靈活定制化配置

CAN XL 讓開發者能以更靈活的方式配置通訊參數展現高度的定製化彈性。無論是進行參數設定或實際資料傳輸,都能依開發者的各種需求,自由選擇速度與封包大小範圍達 1 至 2048 bytes。這項彈性設計可因應不同應用場景,也為開發者提供更多調整空間,使 CAN XL 成為多樣化通訊需求的理想解決方案。

三、Kvaser 的獨特地位與貢獻

Kvaser作為 CAN in Automation (CiA) 協會 13 家創始成員之一,四十年來深度參與 CAN 技術的發展,也在 SAE 等國際組織中持續推動標準制定。Kvaser 不僅參與了CAN XL 標準的研討與驗證,更十分積極地投入實際應用的落地。

2023年,Kvaser研發經理Kent Lennartsson參加在密歇根底特律舉辦的CAN XL Plugfest測試會議

在 2023 年的 CAN XL Plugfest 測試會議上,Kvaser 就以 20Mbit/s 的速率成功完成 CAN XL 協定驗證,展現出領先的研發實力。如今,Kvaser 已經開發出可靠且可定制的 CAN XL IP Core 與測試工具,協助企業在升級過程中兼顧相容性與未來擴展性。

正是基於這些寶貴的經驗積累,Kvaser如今正積極投入CAN XL相關研發,致力於為客戶提供優質、可靠的CAN XL解決方案。