高速CAN 和CAN FD，10BASE-T1S 来替班了

做车身电子和工业板子的人，对 CAN 都太熟了。门控、灯光、座椅、空调风门，一根双绞线挂一串节点，几百 kbps 跑着，几十年没出过大事。大多数时候我画板子，CAN 收发器往上一放，控制器是 MCU 自带的，配好波特率和过滤器，活儿就干完了。

可这几年，节点要发的东西变多了。以前一个传感器就发几个字节的状态，现在还要发诊断信息、标定参数，偶尔还要在线升级固件。CAN 2.0 一帧 8 个字节，CAN FD 一帧 64 个字节，东西一多，就得自己在应用层切帧、编号、重组。总线利用率一上来，优先级低的报文就得排队等。

更麻烦的是另一头。域控制器和区域网关那头早就跑以太网了，CAN 那头的报文到了网关，得翻译成以太网帧再往上送。翻译这一步要一个网关盒子，要写转换代码，还要多一跳延迟。车越往区域架构走，这个翻译的活儿就越重。

10BASE-T1S 想干的，就是把这个翻译省掉。

一根双绞线，换了两样东西

它也是一根双绞线，也是一条总线挂多个节点，一条总线最多挂 8 个，25 米。速率先摆出来：高速 CAN 到 1Mbps，CAN FD 数据段一般到 5Mbps，T1S 是 10Mbps。光比速率，T1S 是高速 CAN 的十倍，CAN FD 的两倍。
高速 CAN、CAN FD、10BASE-T1S 对比：速率、帧长、节点数、仲裁方式

速率之外，还换了两样东西。一样是帧。以太网帧一帧能装 1500 个字节，CAN FD 一帧 64 个字节，CAN 2.0 一帧 8 个字节。诊断日志、配置文件、固件包，这些在 CAN 上得切成几十上百帧的东西，在以太网上一两帧就过去了。切帧的活儿不用应用层自己干了。

另一样是仲裁。CAN 靠 ID 仲裁，ID 小的赢，ID 大的等，总线一忙，低优先级报文的延迟就没个准数。10BASE-T1S 用 PLCA，做法是轮流发言：一个节点当协调器，按顺序给每个节点发时隙，轮到谁谁说话，没轮到就等着。延迟是能算出来的，控制环路敢用它。

这两样加起来，节点就能直接跑 TCP/IP。传感器和执行器挂上网关，网关不用再翻译了，它们在网里就是正经的 IP 节点。诊断、升级、时间同步，都能走同一套协议栈。

LAN8651：便宜单片机挂上以太网

LAN8651 就是干这个的。Microchip 的一颗 10BASE-T1S MAC-PHY，MAC 和 PHY 都在芯片里，主控只要一个 SPI 口就能联网，25MHz 的 SPI，走 OPEN Alliance TC6 的接口。单片机不用带以太网 MAC，几块钱的 MCU 也能挂上以太网。单 3.3V 供电，5×5 毫米的 QFN，零下 40 到 125 度，车规一级。睡眠不到 150 微瓦，收发带时间戳，能做 TSN。

LAN8651 接法：MCU 经 SPI 接 LAN8651，单对双绞线挂最多 8 个节点

用起来也简单。评估板现成的，MIKROE 的 Click 板 50 美元，Arduino 的扩展板 39 美元。Linux 主线驱动 6.12 就进去了，新版内核开箱能用，不用厂商补丁。

账得摊开算

价格先说。一颗高速 CAN 收发器，千颗价四毛六美分，立创上两三块钱。LAN8651 原厂直销单颗 4.85 美元，千颗 3.39 美元，五千颗 3.22 美元。光看芯片，贵了七倍。还不算软件：CAN 那头几乎不用协议栈，T1S 这头得在主控上跑一套 TCP/IP，轻量级也得几十 K 的 Flash 和 RAM，选主控的时候这笔资源得先留出来。

功耗也得算。LAN8651 发送最大 200 毫瓦，接收 150 毫瓦。CAN 收发器本身功耗小，可 T1S 这头主控还得跑协议栈，整机功耗还是要高一截。对常供电的节点没感觉，对靠电池、要休眠的节点，这笔账得细算。

还有生态。CAN 的工具链、测试仪、仿真器、三十年攒下来的经验，摆在那儿。10BASE-T1S 才刚起步，NXP 的 TJA1105 要 2027 年才量产，市面上能买到的 T1S 芯片一只手数得过来。

所以替班这个事，得看替哪块。节点只发几个字节的状态，十秒发一次，CAN 够用了，换 T1S 是多花钱。节点要发的东西多了，要接诊断、要在线升级、要进区域架构，CAN 切帧切得手酸，网关翻译翻得头疼，T1S 的 10Mbps 和 1500 字节帧就值回来了。

高速 CAN 和 CAN FD 干了三十年，不会被一夜换掉。T1S 替的，是 CAN 干不了的那部分活。画新板子的时候，先数一数节点要发多少东西，再决定这根总线用 CAN 还是 T1S。