德国PEAK-System适配器PCAN-USB FD工作原理

德国PEAK-System适配器PCAN-USB FD工作原理

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。

• 

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