1.功能簡(jiǎn)介
1.1功能概述
廣成科技GCAN-M8E是集成8路CAN/CAN FD通道、1路以太網(wǎng)接口的高性能型CAN（FD）-bus總線通訊接口卡。采用GCAN-M8E高性能CAN接口卡，用戶可以輕松完成CAN（FD）-bus網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的互連互通，進(jìn)一步拓展CAN（FD）-bus網(wǎng)絡(luò)的范圍。
模塊的CAN接口、電源接口集成了電氣隔離保護(hù)模塊，使其避免由于瞬間過(guò)流/過(guò)壓而對(duì)設(shè)備造成損壞，增強(qiáng)系統(tǒng)在惡劣環(huán)境中使用的可靠性。
1.2性能特點(diǎn)
（1）1路以太網(wǎng)接口，接口形式RJ45；
（2）8路CANFD接口，使用DB9接線方式，通過(guò)軟件配置CANFD/CAN；
（3）支持CAN2.0A和CAN2.0B幀格式，符合ISO/DIS 11898規(guī)范；
（4）CAN-Bus通訊波特率在10Kbps~1Mbps之間任意可編程；
（5）CANFD通訊最高波特率可支持到5M；
（6）使用24V DC電源供電；
（7）CAN（FD）-Bus接口采用電氣隔離，隔離模塊絕緣電壓：1500V DC；
（8）靜電放電抗擾度等級(jí)：接觸放電±4KV，空氣放電±8KV；
（9）電快速瞬變脈沖群抗擾度等級(jí)：CAN總線接口±2KV；
（10）浪涌抗擾度等級(jí)：CAN總線接口±4KV；
（11）工作溫度范圍：-40℃~+85℃；
1.3典型應(yīng)用
（1）CAN（FD）-bus網(wǎng)絡(luò)診斷與測(cè)試
（2）汽車電子應(yīng)用
（3）電力通訊網(wǎng)絡(luò)
（4）工業(yè)控制設(shè)備
（5）高速、大數(shù)據(jù)量通訊
2.設(shè)備安裝
本章介紹了GCAN-M8E的尺寸、接線方法。
2.1設(shè)備尺寸
設(shè)備外形尺寸：(長(zhǎng))246mm*(寬)132mm*(高)45mm，其示意圖如圖2.1所示。
圖2.1 GCAN-M8E外形尺寸
2.2接口定義及功能
GCAN-M8E接口卡集成8路CANFD總線通道，使用8個(gè)DB9接口引出。其各接口位置及定義如圖2.2、圖2.3、表2.1、表2.2所示。
圖2.2電源及網(wǎng)口位置
表2.1 USB及電源接口定義
圖2.3 DB9接口位置
表2.2 GCAN-M8E接口卡的CANFD-Bus信號(hào)分配
3.設(shè)備使用
3.1與PC連接
GCAN-M8E接口卡使用24V DC直流電源供電，當(dāng)設(shè)備獲得正常供電后，用戶可以使用PC機(jī)的以太網(wǎng)接口直接與GCAN-M8E的LAN接口連接。
3.1.1恢復(fù)出廠設(shè)置
GCAN-M8E硬件出廠默認(rèn)IP：192.168.1.10，如果用戶已經(jīng)修改過(guò)IP地址并且忘記，那么可以通過(guò)IAP按鈕，對(duì)其參數(shù)進(jìn)行復(fù)位。
請(qǐng)注意：恢復(fù)出廠設(shè)置后，會(huì)導(dǎo)致之前的配置信息丟失，請(qǐng)謹(jǐn)慎操作。
3.1.2更改PC端IP地址
用戶在使用PC機(jī)與GCAN-M8E進(jìn)行通信前，需要保證用戶的PC機(jī)內(nèi)有以太網(wǎng)卡，并且PC機(jī)與廣成科技GCAN-M8E必須在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)。
GCAN-M8E設(shè)備在出廠時(shí)設(shè)定了一個(gè)默認(rèn)的IP地址（192.168.1.10）和網(wǎng)關(guān)（255.255.255.0），用戶可以按圖3.1所示的流程檢查該設(shè)備是否和用戶PC機(jī)在同一網(wǎng)段。
圖3.1 PC機(jī)與GCAN-M8E是否處于同一網(wǎng)段檢測(cè)流程
請(qǐng)注意：只有在同一網(wǎng)段，您才能使用PC機(jī)對(duì)GCAN-M8E（CANet）模塊進(jìn)行配置。如果網(wǎng)段不同，則需對(duì)PC機(jī)進(jìn)行以下設(shè)置。
3.1.3Windows網(wǎng)絡(luò)設(shè)置
用戶使用的操作系統(tǒng)是Windows XP/7、10，可以通過(guò)修改本機(jī)IP地址的方式來(lái)設(shè)置本機(jī)IP及網(wǎng)段。windows 10操作參照Windows7系統(tǒng)。
修改本機(jī)IP地址
進(jìn)入操作系統(tǒng)后，進(jìn)入本機(jī)的控制面板→進(jìn)入“網(wǎng)絡(luò)連接”（WinXP）或“網(wǎng)絡(luò)和共享中心”（Win7、10）→進(jìn)入“本地連接”屬性→“Internet協(xié)議（TCP/IP）”（winXP）或“Internet協(xié)議版本4（TCP/IP）”（Win7）屬性，出現(xiàn)如圖3.2所示界面。
圖3.2 TCP/IP常規(guī)設(shè)置
在“IP地址”欄中點(diǎn)擊修改，輸入與GCAN-M8E同一網(wǎng)段的IP地址，如圖3.3即可完成添修改PC機(jī)IP地址操作。
如果用戶是自動(dòng)獲取IP地址模式，則可在圖3.2操作處，選擇“使用下面的IP地址”，輸入與GCAN-M8E相同網(wǎng)段的IP地址即可。
3.2與以太網(wǎng)連接
廣成科技GCAN-M8E接口卡的以太網(wǎng)接口符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范，設(shè)備集成10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)芯片，支持即插即用。用戶可以使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)網(wǎng)線將工業(yè)以太網(wǎng)與GCAN-M8E連接。GCAN-M8E支持3種工作模式——TCP Server模式、TCP Client模式、UDP模式。這3種工作模式的介紹詳情如下：
3.2.1TCP Server模式
在TCP服務(wù)器（TCP Server）模式下，GCAN-M8E不會(huì)主動(dòng)與其它設(shè)備連接。它始終等待客戶端（TCP Client）的連接，在與客戶端建立TCP連接后即可進(jìn)行雙向的數(shù)據(jù)通信。建立通訊的過(guò)程如圖3.3所示。
圖3.3 TCP Server模式通訊示意圖
3.2.2TCP Client模式
在TCP客戶端（TCP Client）模式下，GCAN-M8E將主動(dòng)與預(yù)先設(shè)定好的TCP服務(wù)器連接。如果連接不成功，客戶端將會(huì)根據(jù)設(shè)置的連接條件不斷嘗試與TCP服務(wù)器建立連接。在與TCP服務(wù)器端建立TCP連接后即可進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。建立通訊的過(guò)程如圖3.4所示。
圖3.4 TCP Client模式通訊示意圖
3.2.3UDP模式
UDP模式使用UDP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。UDP是一種不基于連接的通信方式，它不能保證發(fā)往目標(biāo)主機(jī)的數(shù)據(jù)包被正確接收，所以在對(duì)可靠性要求較高的場(chǎng)合需要通過(guò)上層的通信協(xié)議來(lái)保證數(shù)據(jù)正確；但是因?yàn)閁DP方式是一種較簡(jiǎn)單的通信方式，它不會(huì)增加過(guò)多的額外通信量，可以提供比TCP方式更高的通信速度，以保證數(shù)據(jù)包的實(shí)時(shí)性。事實(shí)上，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)載不是太大的情況下，UDP工作方式并不容易出錯(cuò)。工作在這種方式下的設(shè)備，地位都是相等的，不存在服務(wù)器和客戶端。通訊的過(guò)程如圖3.5所示。
圖3.5 UDP模式通訊示意圖
3.3與CAN-bus連接
GCAN-M8E接入CAN總線連接方式為將CAN_H連CAN_H，CAN_L連CAN_L即可建立通信。
CAN-Bus網(wǎng)絡(luò)采用直線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，總線最遠(yuǎn)的2個(gè)終端需要安裝120Ω的終端電阻；如果節(jié)點(diǎn)數(shù)目大于2，中間節(jié)點(diǎn)不需要安裝120Ω的終端電阻。對(duì)于分支連接，其長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)3米。CAN-Bus總線的連接見(jiàn)圖3.6所示。
圖3.6 CAN-Bus網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
注意：CAN-Bus電纜可以使用普通雙絞線、屏蔽雙絞線。理論最大通信距離主要取決于總線波特率，最大總線長(zhǎng)度和波特率關(guān)系詳見(jiàn)表3.1。若通訊距離超過(guò)1Km，應(yīng)保證線的截面積大于Φ1.0mm2，具體規(guī)格應(yīng)根據(jù)距離而定，常規(guī)是隨距離的加長(zhǎng)而適當(dāng)加大。
表3.1波特率與最大總線長(zhǎng)度參照表
3.4CAN總線終端電阻
為了增強(qiáng)CAN通訊的可靠性，消除CAN總線終端信號(hào)反射干擾，CAN總線網(wǎng)絡(luò)最遠(yuǎn)的兩個(gè)端點(diǎn)通常要加入終端匹配電阻，如圖3.7所示。終端匹配電阻的值由傳輸電纜的特性阻抗所決定。例如雙絞線的特性阻抗為120Ω，則總線上的兩個(gè)端點(diǎn)也應(yīng)集成120Ω終端電阻。
圖3.7 GCAN-M8E與其他CAN節(jié)點(diǎn)設(shè)備連接
注意：GCAN-M8E內(nèi)部已集成120Ω終端電阻，可通過(guò)撥碼開關(guān)選擇是否將電阻接入總線，撥碼開關(guān)在DB9接口側(cè)，四條通道中間的撥碼開關(guān)R1~R8分別控制對(duì)應(yīng)的八條通道。
4.技術(shù)規(guī)格
