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德国PEAK-System适配器PCAN-USB FD工作原理

时间:2025/5/21阅读:234
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德国PEAK-System适配器PCAN-USB FD工作原理

PCAN - USB FD 适配器的工作原理如下:

物理层转换

  • 电气隔离:通过高达 500V 的电气隔离技术,将 PC 的 USB 接口与 CAN 总线进行隔离,防止电气干扰和可能的电气故障影响设备和系统安全,增强了设备在不同电气环境下的稳定性和可靠性。

  • 电平转换:把 USB 接口的逻辑电平和 CAN 总线的逻辑电平进行相互转换,使两种不同电平标准的接口能够实现信号的正确传输。例如,将 USB 的 5V 逻辑电平转换为 CAN 总线所需要的差分信号电平,确保数据在不同物理接口之间的准确传输。

数据链路层控制

  • CAN FD 协议处理:适配器支持 CAN 2.0 A/B 和 FD 规范,内部的 FPGA 实施 CAN FD 控制器,能够按照协议要求对 CAN FD 数据帧进行处理,包括数据的打包、解包、校验和计算等。例如,在发送数据时,将来自 USB 接口的上位机数据按照 CAN FD 协议格式封装成完整的数据帧,添加帧头、帧尾、校验和等信息;接收数据时,对收到的 CAN FD 数据帧进行解析,提取出有效数据并进行校验,确保数据的完整性和准确性。

  • 自动识别功能:可以自动识别比特率、帧长度和校验和类型。在与 CAN 网络连接时,它能够自动检测网络中的比特率,适应不同的波特率设置,无需用户手动配置;同时,也能准确识别接收到的数据帧长度和所采用的校验和类型,以便正确地解析和处理数据。

  • QQ截图20250519172932.jpg

数据传输与缓冲

  • USB 数据传输:与 PC 的 USB 接口进行高速数据传输,支持 USB 1.1、USB 2.0 和 USB 3.0 全速模式。将从 CAN 总线上接收到的数据通过 USB 接口快速传输给上位机软件进行处理和分析;同时,将上位机软件发送的控制命令和数据通过 USB 接口传输到适配器,再转发到 CAN 总线上3

  • 数据缓冲:内部设有数据缓冲区,用于暂存发送和接收的数据。当数据从 CAN 总线接收过来时,先存入接收缓冲区,等待上位机软件来读取;而上位机软件发送的数据则先存入发送缓冲区,再按照 CAN 总线的通信速率和协议要求逐步发送到总线上,这样可以避免数据丢失,保证数据传输的稳定性和可靠性。

软件支持与交互

  • 驱动程序:在 PC 端安装相应的驱动程序,使操作系统能够识别和管理适配器设备,为上层应用程序提供统一的接口,方便应用程序与适配器进行数据交互3

  • 监控软件与 API:适配器通常会配备如 PCAN - View 监控软件,以及编程接口 PCAN - Basic API。PCAN - View 软件可以直观地显示接收到的 CAN 报文信息,如报文的 ID、数据字节、帧长度等,还能手动发送报文、设定报文发送周期等;而 PCAN - Basic API 则为开发者提供了一系列函数接口,方便他们使用 C#、C++ 等多种编程语言开发自定义的应用程序,实现对适配器的控制和数据处理

德国PEAK-System适配器PCAN-USB FD工作原理

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