探秘CPCI - 9820I系列：高性能工业级CPCI接口CAN卡的卓越之选

在工业自动化和通信领域，CAN（Controller Area Network）总线凭借其高可靠性、实时性和抗干扰能力，成为了广泛应用的现场总线之一。而CPCI - 9820I系列高性能工业级CPCI接口CAN卡，则为CAN总线通信提供了一种强大而可靠的解决方案。今天，我们就来深入了解一下这款产品。

文件下载：CPCI-9820I.pdf

一、功能简介

产品概述

CPCI - 9820系列接口卡是一款专为工业环境设计的2通道CPCI - CAN通讯接口卡。它符合工业级温度范围（- 40℃~ +85℃），满足PICMG 2.1 R2.0规范，支持32位33MHz数据总线，并采用标准CPCI连接器，实现了PC与CAN总线的便捷连接，真正做到了即插即用，安装十分简便。它提供两个完全独立的CAN通道，符合CAN2.0B规范（兼容CAN 2.0A），在应用上具有极高的灵活性。

为了提高系统性能，该接口卡还提供了完全电气隔离且EMI/EMC性能增强的CAN - bus通讯接口。这一设计有效保护计算机免受地环流的影响，大大增强了系统在恶劣环境中使用的可靠性。在软件支持方面，CPCI - 9820I系列接口卡提供了丰富的资源，包括测试工具、多语言版本的简单应用例程，并且支持通用的ZLGVCI驱动程序接口。这使得开发人员可以进行完全独立的CAN相关操作，该驱动还支持Win8、Win7、Win Vista、WinXP和Win2003等操作系统，适合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，实现CAN - bus在产品通讯的高级应用。用户还可以捆绑CPCI - 9820I系列接口卡自由发放相应的驱动程序及应用文件。此外，该接口卡还提供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）以及NI的LabView测控软件中开发CAN - bus产品项目。同时，它还向用户提供一个附加的CAN - bus数据监控分析工具：CANtest软件，方便用户分析、控制和测试CAN - bus总线上的传输数据。

功能特性

1. 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。这意味着在系统运行过程中可以方便地插入或拔出板卡，而不会对系统造成影响。
2. 供电方式：通过CPCI接口供电（+5V，175mA），简化了电源设计。
3. 电气隔离：具备DC 2500V或者AC 1700V的电气隔离能力，有效保护设备免受电气干扰。
4. 工作温度范围广：工作温度在 - 40℃~ +85℃，存储温度同样在 - 40℃~ +85℃，能够适应各种恶劣的工业环境。
5. 物理尺寸：130mm * 100mm，符合3U标准，方便安装在标准工控机机箱中。
6. CAN通道：拥有2通道隔离CAN接口，且通道采用电磁隔离、DC/DC电源隔离，隔离电压为2500VDC，进一步提高了通讯的可靠性。
7. 协议支持：同时支持CAN2.0A和CAN2.0B协议，符合ISO/DIS 11898 - 1/2/3标准，具有良好的兼容性。
8. 安装方式：采用标准3U工控机机箱接口，安装方便快捷。
9. CAN接口EMC等级高：接触放电±8KV，群脉冲±2KV，能够在复杂的电磁环境中稳定工作。
10. 适用环境广泛：可以用在有安全防爆需求的环境中，拓展了其应用场景。
11. 高帧流量：单通道可高达14000帧/秒（1M波特率、标准远程帧），满足高速数据传输的需求。
12. CAN波特率可编程：可编程任意设置，范围在5Kbps~1Mbps之间，可根据实际应用进行灵活调整。
13. CAN接口：采用DB9接口，120欧姆终端电阻可配置，符合DeviceNET和CANopen标准。

二、设备硬件

规格参数

项目	规格
CPCI - 9820I	-
CAN通道数	PCI - 9820I 2路
工作电压	CPCI接口供电( +5V, 175mA ) 2路
隔离电压	DC 2500V或者AC 1700V 2路
输出端子	DB9针式2路
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
尺寸(长×宽)	130 × 100 mm
存储温度	- 40°C ~ +85°C
工作温度	- 40°C ~ +85°C
环境湿度	10% ~ 90% (无凝露)
环境要求	必须远离腐蚀性气体

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符合DeviceNet和CANopen标准。同时，还可以通过选配的DB9_OPEN5转换器，将DB - 9连接器的信号转至5引脚的OPEN5连接器。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求选择合适的连接器，你是否考虑过不同连接器对系统性能的影响呢？

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。通过连接/断开JP可以设定对应的CAN通道是否使用集成120Ω终端电阻，出厂时这些跳线器默认处于连接状态。在实际应用中，如果接口卡的对应CAN通道位于一个CAN网络的端点，需要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。你在实际项目中是如何确定终端电阻的取值的呢？

三、安装板卡

硬件安装

安装板卡时，务必关闭PC电源，以确保安全。安装完成后，为了保证设备的稳定可靠运行，需要将板卡与机箱锁紧。这一步骤虽然看似简单，但却对系统的稳定性至关重要，你有没有遇到过因为板卡安装不牢固而导致的问题呢？

驱动安装

驱动安装过程相对简单，首先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”，然后选择“浏览计算机以查找驱动程序软件”，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”等待安装向导完成安装。安装完成后，可以通过“开始→控制面板→系统”检查设备的安装情况。

卸载设备驱动

卸载设备驱动同样可以通过“开始→控制面板→系统”进行操作。在设备管理器中找到“PCI - 9820I PCICAN Communication Card”，单击鼠标右键，选择“卸载”按钮，在“确认设备删除”对话框中点击“确定”即可完成卸载。

四、机械尺寸与总线连接器

机械尺寸

板卡机械尺寸为130mm * 100mm ，在进行机箱设计时，需要充分考虑板卡的尺寸，以确保其能够顺利安装。你在设计机箱时，是如何优化空间布局以适应不同板卡尺寸的呢？

CompactPCI总线连接器

CompactPCI总线连接器J1系统控制器插槽有特定的管脚定义。了解这些管脚定义对于正确连接和使用板卡至关重要。在实际布线过程中，我们需要严格按照管脚定义进行连接，避免出现连接错误导致的故障。

五、检查和维护

CPCI - 9820I系列接口卡的主要电气部件为半导体元件，尽管寿命较长，但在不正确环境下可能加速老化。因此，需要进行定期检查，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更频繁地检查。检查内容包括电源供应、环境温度、湿度、灰尘积累、震动和冲击水平、设备连接等多个方面。如果在维护过程中遇到问题，可以参考手册中的检查与维护表格查找可能的原因。若仍无法解决问题，应联系广州致远电子有限公司。你在日常维护中，有没有总结出一些有效的检查方法和技巧呢？

六、附录信息

CAN2.0B协议帧格式

手册中详细介绍了CAN2.0B标准帧和扩展帧的格式。CAN标准帧信息为11个字节，包括信息和数据部分，前3个字节为信息部分；CAN扩展帧信息为13个字节，前5个字节为信息部分。了解这些帧格式对于理解和解析CAN总线数据至关重要，你在实际项目中是如何处理CAN总线数据帧的呢？

SJA1000标准波特率

CPCI - 9820I系列通讯卡使用了NXP的SAF1000 CAN控制器，手册中给出了CAN总线波特率的设置表格，其中带*号的是CIA协会推荐的波特率。在实际应用中，我们可以根据需要选择合适的波特率进行设置。

CPCI - 9820I系列高性能工业级CPCI接口CAN卡以其丰富的功能、可靠的性能和良好的兼容性，为工业自动化和通信领域的CAN总线应用提供了一个优秀的解决方案。在实际设计和应用过程中，我们需要充分了解其各项特性和参数，合理进行安装、配置和维护，以确保系统的稳定运行。