CAN-XL-Datenverbindungsschicht

Die dritte Generation des CAN-Protokolls verfügt über ein Datenfeld mit einer Länge von 1 Byte bis 2048 Byte. Sie ist intendiert für Backbone- und Sub-Netzwerke, die man einfach in TCP/IP-Systeme integrieren kann. Das CAN-XL-Protokoll hat eine Hamming-Distanz von 6, d. h., es kann fünf beliebig verteilte Fehler im Rahmentelegramm erkennen. Dies wurde durch zwei CRC-Sequenzen erreicht, wovon eine die andere zusätzlich überprüft.

Neu ist die Aufteilung der beiden CAN-ID-Funktionen (Priorisierung und Inhaltsadressierung) auf zwei Protokollfelder (11-bit priority field und 32-bit acceptance field). Das CAN-XL-Rahmentelegramm verfügt auch über eingebettete Konfigurationsmöglichkeiten für die höheren OSI-Schichten. Der SDU-Type zeigt das nächst höhere verwendete Protokoll an und die virtuelle CAN-Netzwerk-ID erlaubt eine Instanzierung von höheren Protokollen. Man kann also beispielsweise mehrere CANopen-Anwendungen auf dem gleichen Kabel betreiben. Solche Funktonen sind aus der Ethernet-Welt bekannt.

An CAN-XL-Controller lassen sich die bekannten CAN-High-speed-Transceiver einschließlich der SIC-Varianten (signal improvement capabilty) anschließen. Diese verwenden eine NRZ-Kodierung (non-return to zero). Optional unterstützt CAN XL auch eine PWM-Kodierung (pulse-width modulation), mit der Bitraten über 10 Mbit/s erreichbar sind. Die Signalisierung von Fehlern lässt sich in CAN XL optional abschalten. Dann sollten aber die höheren Schichten diese Funktion übernehmen. Eine optionale Fragmentierung der Rahmentelegramme ist ebenso in Entwicklung wie ein Schicht-2-Security-Funktion (CADsec).

„CAN XL ist eine zuverlässige und robuste Lösung, die zu günstigen Preisen verfügbar ist,“ sagte Holger Zeltwanger, geschäftsführendes CiA-Vorstandsmitglied. „Durch die nahtlose Integration in TCP/IP-Netzwerksysteme ist CAN XL gerade für Anwendungen mit großen Stückzahlen geeignet.“ CiA spezifiziert auch das Tunneln von Ethernet-Frames in CAN-XL-Rahmentelegrammen.

Das zweite Plugfest musste aufgrund der Corona-Situation verschoben werden. Beim ersten Plugfest hatten mehrere CAN-XL-Implementierung ihre Interoperabilität nachgewiesen. Im nächsten CAN-XL-Plugfest soll das korrekte Verhalten im Fehlerfall geprüft werden. „CAN XL ist besonders für preiskritische Anwendungen geeignet, in denen eine zuverlässige und robuste Übertragung gefordert wird,“ fügte Zeltwanger hinzu. „Dies gilt für die Automobilindustrie ebenso wie für die Medizintechnik und die Industrieautomation.“ CiA hat die CAN-XL-Spezifikation zur internationalen Normung eingereicht. Sie wird in die derzeit in Überarbeitung befindliche Norm ISO 11898-1 integriert werden.