

隨著工業(yè)自動化對實時通信可靠性的要求提升,CAN總線因具備高抗干擾性和多節(jié)點通信能力,成為工業(yè)控制領域的核心協(xié)議之一。本次測評基于ECB30-PGT13IC-I工業(yè)級單板機(搭載全志T113-i處理器),結合CAN收發(fā)模組(ECAN-S01系列CAN轉TTL智能協(xié)議轉換模塊),驗證其在工業(yè)場景下的CAN通信功能、穩(wěn)定性及兼容性,為工業(yè)控制、汽車電子等領域的方案選型提供參考。

ECB30-PGT13IC-I工業(yè)級單板機是億佰特基于全志T113-i處理器的國產(chǎn)ECK30-T13IC5E8-I嵌入式核心板研發(fā)的國產(chǎn)嵌入式核心板,該核心板和主板通過BTB連接器方式組合在一起。主板具有豐富的外設接口。設計等級高于普通開發(fā)板,可批量用于工業(yè)場景。提供了穩(wěn)定的參考設計和完善的軟件開發(fā)環(huán)境,能夠有效幫助用戶驗證核心板功能、提高開發(fā)效率、縮短開發(fā)周期、優(yōu)化設計質(zhì)量、加快產(chǎn)品研發(fā)和上市時間。

系統(tǒng)版本:Linux Kernel 5.4.61(Buildroot 202205);
驅(qū)動支持:內(nèi)置AWlink CAN驅(qū)動(sunxi_awlink.c),支持Socket CAN接口;
測試工具:can-utils(cansend/candump)、Python CAN庫;
通信鏈路建立:通過配置設備樹啟用CAN接口(禁用引腳復用功能),使用ip link set can0 up type can bitrate 500000命令初始化總線,示波器監(jiān)測到差分信號正常(顯性電平0V,隱性電平3.3V)。
數(shù)據(jù)收發(fā)測試:
發(fā)送端:通過cansend can0 123#1122334455667788發(fā)送標準幀,CANoe實時接收并解析數(shù)據(jù),幀格式與內(nèi)容無誤。
接收端:通過candump can0監(jiān)聽外部CAN節(jié)點發(fā)送的擴展幀(ID:0x12345678),數(shù)據(jù)接收完整,無丟包或錯序。
波特率兼容性:測試50Kbps、250Kbps、500Kbps、1Mbps四檔波特率,均能穩(wěn)定通信,其中1Mbps下連續(xù)發(fā)送10萬幀數(shù)據(jù)(單幀8字節(jié)),丟包率為0%。
通信延遲:通過CANoe記錄端到端延遲,500Kbps波特率下平均延遲≤1ms,滿足工業(yè)實時控制需求(典型閾值<10ms)。
長時間運行:在45℃高溫環(huán)境下,以500Kbps波特率連續(xù)通信72小時,累計傳輸數(shù)據(jù)量10GB,無異常重啟或通信中斷,CPU占用率<5%。
抗干擾能力:通過脈沖發(fā)生器模擬工業(yè)現(xiàn)場共模干擾(±2kV,50ns脈沖寬度),通信誤碼率<0.01%,優(yōu)于行業(yè)標準(≤0.1%)。
CAN模組適配:除ECAN-S01系列CAN轉TTL智能協(xié)議轉換模塊外,測試市面上主流CAN收發(fā)模組(如USB CAN-II),均能正常通信,接口電平轉換兼容性良好。
多節(jié)點通信:搭建8節(jié)點CAN網(wǎng)絡(主板作為主節(jié)點,其余為從節(jié)點),主節(jié)點輪詢下發(fā)控制指令,從節(jié)點響應時間偏差<200μs,網(wǎng)絡負載率≤30%時無沖突。
接口防護:主板CAN引腳內(nèi)置TVS管(靜電防護±8kV接觸放電),模組側支持過壓保護(≤36V),適應工業(yè)現(xiàn)場復雜供電環(huán)境。
寬溫適應性:在-40℃~85℃溫度循環(huán)測試中,CAN通信功能正常,信號傳輸穩(wěn)定,滿足工業(yè)級寬溫要求。
驅(qū)動集成:Linux內(nèi)核原生支持Socket CAN接口,用戶可直接通過C/Python調(diào)用API開發(fā)應用,無需底層驅(qū)動開發(fā)。
配置靈活性:支持波特率動態(tài)調(diào)整、濾波規(guī)則配置(如驗收碼/屏蔽碼設置),適配不同工業(yè)協(xié)議(如CAN open、J1939)。
硬件依賴:主板CAN接口為TTL電平,需外置收發(fā)模組實現(xiàn)總線通信,增加硬件成本及布線復雜度。
引腳復用沖突:CAN接口與PCM_CLK等功能復用,需通過設備樹手動禁用沖突功能,對非專業(yè)用戶不夠友好。
硬件設計:建議在主板集成CAN收發(fā)電路(如PHY芯片),直接提供CAN_H/CAN_L差分接口,簡化用戶部署。
軟件工具鏈:提供圖形化配置工具(如CAN接口使能、波特率設置),降低工業(yè)用戶的配置門檻。
ECB30-PGT13IC-I國產(chǎn)工業(yè)級單板機與CAN收發(fā)模組(ECAN-S01系列CAN協(xié)議轉換模塊)的組合在工業(yè)場景下表現(xiàn)優(yōu)異:
功能完整性:支持CAN 2.0A/B協(xié)議,滿足標準幀/擴展幀收發(fā)、多節(jié)點通信需求;
性能穩(wěn)定性:1Mbps波特率下零丟包,72小時高溫運行無異常,抗干擾能力達到工業(yè)二級標準;
適配靈活性:兼容主流CAN模組及工業(yè)協(xié)議,軟硬件接口標準化,易于集成至現(xiàn)有工業(yè)控制系統(tǒng)。
適用場景:推薦用于工業(yè)控制主板、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關、智能傳感器節(jié)點等對CAN通信可靠性要求較高的場景。
今天的分享就到這里啦,EBYTE每一天都致力于更好的助力物聯(lián)化、智能化、自動化的發(fā)展,提升資源利用率,更多嵌入式工業(yè)計算產(chǎn)品和嵌入式應用資料,感興趣的小伙伴可以登錄我們的億佰特官網(wǎng)和企業(yè)公眾號(微信號:cdebyte)進行了解,也可以直接撥打400電話咨詢技術專員!
相關閱讀:
1、ECB30-P4T13IA5ME8G-I國產(chǎn)工業(yè)級單板機工業(yè)測評應用報告
2、基于STM32與LoRa技術的智能家居控制系統(tǒng)設計方案
3、ECB30-PGT13IC-I單板機的智能家居環(huán)境管理系統(tǒng)方案詳解