CPCI-9820I

CPCI-9820I 系列用户手册 User Manual 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 UM01010101 V1.02 Date: 2019/03/12 产品用户手册 类别 内容 关键词 CPCI 接口高性能 CAN 卡，工业级 CAN 接口卡 CPCI-9820I 系列 CAN 卡是符合 PICMG 2.1 R2.0 规范，支持 摘要 CompactPCI Hot Swap Specification，带有 2 路 CAN 接口的高 性能 CAN 接口卡。 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 修订历史 版本 日期 原因 V1.00 2014/08/01 创建文档 V1.01 2014/11/11 V1.02 2019/03/12 本手册目前使用于以下两款产品：CPCI-9820I 更新文档页眉页脚、“销售与服务网络”内容和新增“免责声 明”内容 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. i CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 目录 1. 功能简介................................................................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 产品概述....................................................................................................................... 1 功能特性....................................................................................................................... 1 产品外观....................................................................................................................... 2 2. 设备硬件................................................................................................................... 3 2.1 2.2 2.3 规格参数....................................................................................................................... 3 接口定义....................................................................................................................... 3 终端电阻....................................................................................................................... 4 3. 安装板卡................................................................................................................... 6 3.1 3.2 3.3 硬件安装....................................................................................................................... 6 驱动安装....................................................................................................................... 6 卸载设备驱动 ............................................................................................................... 9 4. 机械尺寸................................................................................................................. 10 5. CompactPCI 总线连接器 ........................................................................................ 11 6. 检查和维护............................................................................................................. 12 7. 附录 A：CAN2.0B 协议帧格式............................................................................ 13 8. 附录 B：SJA1000 标准波特率 ............................................................................. 15 9. 免责声明................................................................................................................. 16 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 1 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 1. 功能简介 1.1 产品概述 CPCI-9820 系列接口卡是一款符合工业级温度范围(-40℃~ +85℃)、符合 PICMG 2.1 R2.0 规范的 2 通道 CPCI-CAN 通讯接口卡。CPCI-9820 系列接口卡支持 32 位 33MHz 数据总 线，采用了标准 CPCI 连接器，能让 PC 方便地连接到 CAN 总线上，即插即用，安装简单 方便。 其提供 2 个完全独立的 CAN 通道，符合 CAN2.0B 规范（兼容 CAN 2.0A）应用灵 活。为了提高系统性能，CPCI-9820I 系列接口卡提供了完全电气隔离且 EMI/EMC 性能增 强的 CAN-bus 通讯接口，保护计算机避免地环流的影响，增强系统在恶劣环境中使用的可 靠性。 CPCI-9820I 系列接口卡提供强大的软件支持，其中包括测试工具、多语言版本的简单 应用例程。软件支持通用的 ZLGVCI 驱动程序接口，可进行完全独立的 CAN 相关操作， 驱动支持 Win8、Win7、Win Vista、WinXP 和 Win2003 操作系统，适合于不同层次的开发 人员在 VC++、VB、Delphi 和 C++Builder 等开发环境下进行二次开发计，实现 CAN-bus 在产品通讯的高级应用。用户可以捆绑 CPCI-9820I 系列接口卡自由发放相应的驱动程序及 应用文件。 CPCI-9820I 系列接口卡提供 ZOPC 服务器软件，支持在常用的组态环境（如昆仑通态 MCGS、组态王 KingView、力控、Intouch 等软件）进行 CAN-bus 产品项目的开发；支持 在 NI 的 LabView 测控软件中开发 CAN-bus 产品项目。 CPCI-9820I 系列接口卡向用户提供一个附加的 CAN-bus 数据监控分析工具：CANtest 软件，供用户分析、控制、测试 CAN-bus 总线上的传输数据。 CPCI-9820I 系列接口卡是一款性能稳定、实时可靠的工业级 CAN 通讯接口卡。 1.2 功能特性  PC 接口：采用高速 PCI 接口芯片，符合 PICMG 2.1 R2.0 规范，支持 CompactPCI Hot Swap Specification（热插拔） ，中断和 I/O 由 BIOS 分配；  供电方式：CPCI 接口供电(+5V，175mA)；  电气隔离：DC 2500V 或者 AC 1700V；  工作温度：-40℃～+85℃；  存储温度：-40℃～+85℃；  物理尺寸：130mm*100mm，符合 3U；  CAN 通道数：2 通道隔离 CAN 接口；  CAN 通道采用电磁隔离、DC/DC 电源隔离，隔离电压：2500VDC；  同时支持 CAN2.0A 和 CAN2.0B 协议，符合 ISO/DIS 11898-1/2/3 标准；  安装方式：标准 3U 工控机机箱接口；  CAN 接口 EMC 等级：接触放电±8KV，群脉冲±2KV；  可以用在有安全防爆需求的环境中；  最高帧流量：单通道可高达 14000 帧/秒（1M 波特率、标准远程帧）； 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 1 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡  CAN 波特率：可编程任意设置，范围在 5Kbps～1Mbps 之间；  CAN 接口：DB9 接口 120 欧姆终端电阻可配置，符合 DeviceNET 和 CANopen 标准。 1.3 产品外观 图 1.1 CPCI-9820 系列 CAN 卡产品外观 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 2 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 2. 设备硬件 2.1 规格参数 表格 2.1 产表品规格参数 规格 项目 CPCI-9820I PCI-9820I 2路 CAN 通道数 工作电压 2路 CPCI 接口供电（+5V，175mA） 隔离电压 路 AC 1700V DC 2500V 2或者 2路 DB9 针式 输出端子 CAN 波特率 5Kbps～ 1Mbps（可编程任意设置） 数据接收能力 14000 帧/秒/通道 数据发送能力 4000 帧/秒/通道 Windows 系统驱动 支持 Linux 系统驱动 支持 VxWorks 驱动 支持 支持 130 ×100 mm 支持 130 × mm -40°C ~ 90 +85° C 尺寸（长×宽） 存储温度 工作温度 环境湿度 -40°C ~ +85°C 130 × 90 mm 10% ～ 90% （无凝露） 环境要求 必须远离腐蚀性气体 2.2 接口定义 CPCI-9820I 系列接口卡通过 DB-9 针型连接器与实际的 CAN-bus 网络进行连接。DB9 针型连接器的引脚信号定义如表 2.2 所示。引脚定义符合 DeviceNet 和 CANopen 标准。 表 2.2DB9 插座的引脚定义 引脚 信号 描述 1 NC 2 CAN_L CAN_L 信号线 3 CAN_GND 参考地 4 NC 5 CAN_SHIELD 屏蔽线 6 CAN_GND 参考地 7 CAN_H CAN_H 信号线 8 NC 9 NC 接口示意图 6 7 8 9 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 3 1 2 3 4 5 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 可以通过选配的 DB9_OPEN5 转换器，将 DB-9 连接器的信号转至 5 引脚的 OPEN5 连 接器。 表 2.3OPEN5 插座的引脚定义 引脚 2.3 信号 描述 1 V- 网络电源负极 2 CAN_L CAN_L 信号线 3 CAN_SHIELD 屏蔽线 4 CAN_H CAN_H 信号线 5 V+ 网络电源正极 接口示意图 终端电阻 CPCI-9820I 系列接口卡的每路 CAN 通道都内建 120Ω终端电阻。接口卡通过连接/断开 JP 如图 2.1 来设定对应的 CAN 通道是否使用集成 120Ω终端电阻。出厂时，这些跳线器默 认连接状态，即使用集成 120Ω终端电阻。 接口卡的对应 CAN 通道位于一个 CAN 网络的端点，请将对应通道的跳线器连接，或 者在对应 CAN 通道的 CAN_H 和 CAN_L 之间接上一个约 120Ω终端电阻。如果网络上其他 节点使用不同的收发器，则终端电阻须另外计算。 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 4 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 图 2.1 终端电阻选择示意图 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 5 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 3. 安装板卡 3.1 硬件安装 安装板卡时，请关闭 PC 电源，再进行安装。为了设备的稳定可靠运行，安装完板卡后 请将板卡与机箱锁紧。 3.2 驱动安装 从设备管理器中找到未知的 CPCI 板卡，显示为“其他 PCI 桥设备”。 右键单击，选择“更新驱动程序软件”，选择“浏览计算机以查找驱动程序软件”。 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 6 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 标记“在以下位置搜索驱动程序软件”，然后点击“浏览”按钮。在弹出的文件夹浏览 对话框中指定驱动程序安装文件的位置。单击“下一步”继续。 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 7 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 等待安装向导安装驱动程序。 接下来的窗口显示了已经安装好的设备。并提示“找到新的硬件向导”已经完成了驱动 程序的安装。单击“完成”按钮结束安装。 通过“开始→控制面板→系统”检查设备的安装情况。选择“硬件”标签，然后单击“设 备管理器°”按钮。 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 8 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 3.3 卸载设备驱动 您可以通过“开始→控制面板→系统”卸载设备驱动。选择“硬件”标签，然后单击“设 备管理器”按钮。 将鼠标移动到“PCI-9820I PCICAN Communication Card”上，单击鼠标右键，在弹出菜 单上选择“卸载”按钮。 在“确认设备删除”对话框中点击“确定”按钮。PCI-9820I 的驱动将会被卸载。 “设备 管理器”会自动刷新并显示该设备已经被移除。 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 9 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 4. 机械尺寸 板卡机械尺寸如下图： （单位：mm） 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 10 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 5. CompactPCI 总线连接器 CompactPCI 总线连接器 J1 系统控制器插槽管脚定义，如下图所示。 J1 连接器引脚说明： 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 11 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 6. 检查和维护 CPCI-9820I 系列接口卡的主要电气部件都是半导体元件，尽管它有很长的寿命，但在 不正确环境下也可能加速老化。应该进行定期检查，以保证保持所要求的条件。推荐每 6 个月到一年，至少检查一次。在不利的环境条件下，应该进行更频繁的检查。 如果在维护过程中遇到问题，请阅读下面的内容，以便找到问题的可能的原因，如表 5.1 示。如果仍无法解决问题，请联系广州致远电子有限公司。 表 6.1 检查与维护 项目 检查 标准 外接电源在允许电压波 电源供应 在电源供应端检查电压波动 动范围内： +9V~+25V DC 或 行动 使用电压表在电源输入端 检查电源。采取必要措施 使电压波动在范围之内 USB端口电源+5V DC 使用温度计检查温度并确 检查周围环境温度 （包括封闭环境的内部温度） 周围环境 保环境温度保持在允许的 范围内 使用湿度计检查湿度并确 检查环境湿度 没有空调时相对湿度必 （包括封闭环境的内部湿度） 须在10% ～90% 检查灰尘、粉末、盐、金属屑的积累 没有积累 清洁并保护设备 检查水、油或化学喷雾碰撞到设备 没有喷雾碰到设备 如果需要清洁保护设备 检查在设备区域中易腐蚀或易燃气体 没有易腐蚀或易燃气体 检查震动和冲击水平 检查设备附近的噪声源 检查每个单元的连接并已经与下一个 单元安全锁定 安装接线 -40°C ~ +85°C 保环境湿度保持在允许范 围内 通过闻或使用一个传感器 检查 震动和冲击在规定范围 如果需要安装衬垫或其它 内 减震装置 没有重要噪声信号源 没有松动 隔离设备和噪声源或保护 设备 把连接器完全压到一起和 用滑块把它们锁住 纠正任何不正确安装连接 检查电缆连接器完全插入和锁住 没有松动 检查外部接线中是否有松动螺丝钉 没有松动 用螺丝起子拧紧螺丝钉 在连接器间有足够的空 肉眼检查如果有必要则调 间 节 检查外部接线中的压接连接器 检查外部线电缆的损坏 没有损坏 器 肉眼检查和如果有必须则 替换电缆 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 12 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 7. 附录 A：CAN2.0B 协议帧格式 CAN2.0B 标准帧 CAN 标准帧信息为 11 个字节，包括两部分：信息和数据部分。前 3 个字节为信息部分。 字节 1 7 6 5 4 FF RTR × × 字节 2 3 2 1 0 DLC（数据长度） （报文识别码） ID.10―ID.3 字节 3 × ID.2―ID.0 × 字节 4 数据 1 字节 5 数据 2 字节 6 数据 3 字节 7 数据 4 字节 8 数据 5 字节 9 数据 6 字节 10 数据 7 字节 11 数据 8 × × × 字节 1 为帧信息。第 7 位（FF）表示帧格式，在标准帧中，FF＝0；第 6 位（RTR）表 示帧的类型，RTR=0 表示为数据帧，RTR=1 表示为远程帧；DLC 表示在数据帧时实际的数 据长度。 字节 2、3 为报文识别码，11 位有效。 字节 4～11 为数据帧的实际数据，远程帧无效。 CAN2.0B 扩展帧 CAN 扩展帧信息为 13 个字节，包括两部分，信息和数据部分。前 5 个字节为信息部分 字节 1 7 6 5 4 FF RTR × × 3 2 （报文识别码） ID.28―ID.21 字节 3 ID.20―ID.13 字节 4 ID.12―ID.5 × ID.4―ID.0 字节 6 数据 1 字节 7 数据 2 字节 8 数据 3 字节 9 数据 4 字节 10 数据 5 字节 11 数据 6 字节 12 数据 7 字节 13 数据 8 × 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 13 0 DLC（数据长度） 字节 2 字节 5 1 × CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 字节 1 为帧信息。第 7 位（FF）表示帧格式，在扩展帧中，FF ＝ 1；第 6 位（RTR） 表示帧的类型，RTR=0 表示为数据帧，RTR=1 表示为远程帧；DLC 表示在数据帧时实际的 数据长度。 字节 2～5 为报文识别码，其高 29 位有效。 字节 6～13 为数据帧的实际数据，远程帧无效。 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 14 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 8. 附录 B：SJA1000 标准波特率 CPCI-9820I 系列通讯卡使用了 NXP 的 SAF1000 CAN 控制器，CAN 总线波特率设置如 表 6.1 所示。 表 6.1 CAN 波特率设置 序号 晶振频率=16MHz Baudrate (Kbps) BTR0 (Hex) BTR1 (Hex) 1 5 BF FF 2 10* 31 1C 3 20* 18 1C 4 40 87 FF 5 50* 09 1C 6 80 83 FF 7 100* 04 1C 8 125* 03 1C 9 200 81 FA 10 250* 01 1C 11 400 80 FA 12 500* 00 1C 13 666 80 B6 14 800* 00 16 15 1000* 00 14 注：带*号的是 CIA 协会推荐的波特率。 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 15 CPCI-9820I 系列用户手册 高性能工业级 CPCI 接口 CAN 卡 9. 免责声明 广州致远电子有限公司隶属于广州立功科技股份有限公司。本着为用户提供更好服务的 原则，广州致远电子有限公司（下称“致远电子” ）在本手册中将尽可能地为用户呈现详实、 准确的产品信息。但介于本手册的内容具有一定的时效性，致远电子不能完全保证该文档在 任何时段的时效性与适用性。致远电子有权在没有通知的情况下对本手册上的内容进行更新， 恕不另行通知。为了得到最新版本的信息，请尊敬的用户定时访问致远电子官方网站或者与 致远电子工作人员联系。感谢您的包容与支持！ 产品用户手册©2019 Guangzhou ZHIYUAN ElectronicsCo., Ltd.. 16