探索 MiniPCIeCAN-II：高性能 MiniPCIe 接口 CAN 卡全解析

在电子工程师的日常工作中，CAN 卡是连接 CAN 网络与电脑的重要工具。今天，我们就来深入了解一下致远电子推出的 MiniPCIeCAN-II 高性能 MiniPCIe 接口 CAN 卡，看看它有哪些独特的功能和优势。

文件下载：MiniPCIeCAN-II.pdf

一、功能简介

（一）产品概述

MiniPCIeCAN-II 可以把 CAN 网络连接在带有 MiniPCIe 卡槽的电脑上，它采用标准 MiniPCIe 板卡尺寸，能方便地安装在笔记本电脑或工控电脑端，让电脑成为强大的 CAN 分析仪。它集成了 2 路 CAN 接口，并且 CAN 信号第二功能引脚可通过电阻 R24 选焊，切换到 MiniPCIe 接口预留 IO 口上，方便用户自行设计 CAN 收发电路。

（二）功能特点

1. 接口与协议支持：采用标准 MiniPCIe 接口，支持 CAN2.0A 和 CAN2.0B 协议，符合 ISO/DIS11898 规范。
2. 多接口集成：集成 2 路 CAN - bus 接口。
3. 灵活的信号切换：CAN TTL 信号可切换为第二功能 IO，方便自行设计 CAN 收发电路。
4. 可编程波特率：CAN - bus 通讯波特率在 5Kbps ~ 1Mbps 之间任意可编程。
5. 供电与隔离：采用 MiniPCIe 接口供电，CAN - bus 接口采用电气隔离，隔离模块绝缘电压为 DC 2500V。
6. 系统兼容性：支持 Win2000、WinXP、Win7、Win8、Win10 等 Windows 操作系统以及 Linux 操作系统。
7. 测试软件支持：支持 CANtest 测试软件。
8. 其他特性：体积小巧，即插即用；工作温度范围为 - 40 ~ 85℃；标准 MiniPCIe 板卡尺寸为 30mm（宽）* 50.95mm（长）。

（三）典型应用

该 CAN 卡适用于多种场景，如 CAN - bus 网络诊断与测试、汽车电子应用、电力通讯、网络工业控制设备以及高速、大数据量通讯等。大家在实际项目中，有没有遇到过特别适合这款 CAN 卡的应用场景呢？

二、设备安装

（一）供电

MiniPCIeCAN-II 采用 MiniPCIe 接口 3.3V 供电。上电时，指示灯 SYS 先显示红色，表示设备有电源供给，稍后将闪烁数次，并稳定显示绿色，表示与 PC 实现通讯连接。如果 SYS 指示灯不亮，那就需要检查是否存在系统电源故障或系统发生严重错误了。

（二）信号指示灯

该接口卡具有 1 个双色 SYS 指示灯、1 个双色 CAN1 指示灯、1 个双色 CAN2 指示灯来指示设备的运行状态。具体指示功能如下：	指示灯	状态	指示状态
SYS	红色	设备初始化状态指示
绿色	MiniPCIe 接口信号指示
CAN1	绿色	CAN 接口运行正确
红色	CAN 接口出现错误
CAN2	绿色	CAN 接口运行正确
红色	CAN 接口出现错误

CAN 总线状态与指示灯状态的对应关系如下：	CAN 指示灯状态	CAN 总线状态
CAN1 ､ CAN2 全灭	CAN 控制器与总线断开
CAN1 ､ CAN2 红绿交替闪烁	CAN 控制器未启动，提示用户启动 CAN 控制器
CAN1 ､ CAN2 绿色指示灯常亮	CAN 总线运行正常
CAN1 ､ CAN2 红色指示灯闪烁	CAN - bus 总线有错误或数据溢出，有可能丢失帧

（三）MiniPCIe 接口定义

MiniPCIe 接口的部分引脚有特定的功能，比如第 17、19、37、39 四个引脚为 CAN 的第二功能引脚；36、37 为 USB 引脚。接口定义如下：	信号名称	引脚编号	说明
nWAKE	1	nWAKE 信号 / 默认上拉
nRESET	22	nRESET 信号 / 未使用
TD0_REV	17	CAN0 TXD 第二功能 IO
RD0_REV	19	CAN0 RXD 第二功能 IO
TD1_REV	37	CAN1 TXD 第二功能 IO
RD1_REV	39	CAN1 RXD 第二功能 IO
USB_D -	36	USB_D -
USB_D +	38	USB_D +
3.3V	2 ､ 24 ､ 52	电源
GND	15 ､ 18 ､ 21 ､ 26 ､ 27 ､ 29 ､ 34 ､ 35 ､ 40 ､ 50	地

（四）CAN 第二功能引脚切换

当需要自行设计 CAN 收发电路或者提高 CAN 信号线防护等级时，可以将 CAN 信号第二功能引脚通过 MiniPCIe 保留引脚接入底板。CAN 信号第二功能引脚切换通过 R24 进行（R24 在板卡背面）。R24 默认焊接，系统采用默认的板载 CAN 收发器 ADM3053；当 R24 去掉时，系统上电时自动启用 CAN 信号第二功能引脚，同时 R29、R30 需要分别焊接 0 欧姆电阻使能 CAN0，R31、R32 分别焊接 0 欧姆电阻使能 CAN1。大家在实际操作中，有没有尝试过切换这个引脚呢？

三、驱动安装

（一）Windows 系统下第一次安装驱动程序

1. 从“USBCANDriver”目录下，找到 usbcan.inf 文件，将它拷贝到系统的 windowsinf 目录下；找到 usbcan.sys 文件，将它拷贝到 windowssystem32driver 下。驱动下载地址为 http://www.zlg.cn/canbus/product_detail.php?id = 4。
2. 文件复制完成后，将 MiniPCIeCAN-II 与 PC 机正确连接，Windows 将检测到新硬件，自动启动“发现新硬件”向导程序，点击“下一步”继续。
3. 向导开始搜索新硬件驱动，稍候片刻，在 Windows XP/Windows2000 操作系统下可能会出现与操作系统兼容性问题的警告，不理会它，直接点击“仍然继续”按钮。
4. 继续安装后，会显示找到新硬件并安装完成，点击“完成”后，若 MiniPCIeCAN-II 的 SYS 指示灯红色灭，亮绿色，表明硬件驱动安装成功并可以应用了。

（二）检查设备是否安装成功

1. 打开 WINDOWS 设备管理器：鼠标右击桌面上我的电脑图标，从下拉菜单中选取“属性”选项，选择“硬件”标签，鼠标单击“设备管理器”按钮打开当前硬件设备列表。
2. 确认新设备是否安装成功：检查“通用串行总线设备”设备类中，“USBCAN”设备是否已经在当前硬件列表中。成功安装后在“设备管理器”界面中可以看到“通用串行总线设备”设备类下的“USBCAN”设备。当 USBCAN mini 智能 CAN 接口卡与 PC 机进行数据传输时，接口卡上的 SYS 指示灯会闪烁绿色。

（三）Linux 下驱动安装

1. usbcan 驱动基于 libusb 实现，先通过命令“#apt - get install libusb - 1.0 - 0”安装依赖库。
2. 把“usbcan.so、libusbcan.so.1”拷到“/lib”目录下，在 test 目录运行 make 即可编译。注意，usbcan.ko、libusbcan.so.1 文件需要向研发索要。
3. 在 test 目录运行“./test”，查看参数调用示例并参考进行测试。test 会对每个通道以自发自收方式进行测试，如果板卡正常，会在结束时显示收发帧数和发送速度。

四、快速使用指南

（一）CANTest 基本操作

CANtest 测试软件可以在配套光盘中找到（需要安装），也可以从下载地址 http://www.zlg.cn/canbus/product_detail.php?id = 4 下载。

1. 设备类型选择：从“选择设备”菜单中选择 USBCAN2，打开“打开设备”对话框，选择通道，设置 CAN 的初始化参数，然后点“确定”按钮来打开设备操作窗口，或者点击相应按钮打开操作窗口并自动打开设备和启动 CAN 通道。
2. 滤波设置：在设备操作窗口中可以点击“滤波设置”按钮进行滤波设置（如果不需要设置滤波，可以略过此步骤），弹出“滤波设置”对话框后，先选择滤波模式，然后通过设定滤波器来设置需要过滤的 CAN 帧。
3. 启动 CAN：点击“启动”按钮启动 CAN 通道，此时接收到的 CAN 数据将会自动在数据列表中显示。
4. 获取设备信息：在启动 CAN 通道后，可以获取设备的详细信息。

（二）发送接收实验

1. 搭建测试环境：确保连线正确，接口定义有明确说明，只要接入 MiniPCIe 接口的设备，安装好驱动就可以。
2. 打开设备：首先打开 CANTest 软件，选择好设备类型，配置好设备，注意 CAN 的路数选择、设备索引号和波特率选择。本次测试波特率选择 100K，真正使用时一定要加相应阻值的终端电阻。
3. 发送数据：启动 CAN 成功后，设置好要发送的 CAN 帧的各项参数，点击“发送”按钮就可以发送数据。还可以点击“高级操作”标签进入高级操作页面，设置每次发送多个不同的 CAN 帧（最多可设置 100 帧），以及每帧之间间隔、每批之间间隔。
4. 实时保存与停止保存：当用户需要长时间记录报文时，需要使用实时保存功能，当软件缓冲区记录满之后，转存到硬盘中的文件（CSV 格式），软件缓冲区清空，报文文件名可以自动依次编号。需要在启动之前使能此功能，注意保存位置不能指定在 C 盘，可能无法保存。点击停止保存时，则不进行转存。
5. DBC 解码与按 ID 分类显示：用户点击相应按钮后，打开 DBC 界面，可以导入需要的 DBC 文件进行帧解码（解码显示在界面下方，默认自带 J1939 解码），或者使用此界面对 CAN 帧进行按 ID 分类的显示，即“ID 固定，数据变化”，有变化的数据段会标红。
6. 总线利用率：点击相应按钮，可以打开总线利用率的界面，实时监测目前总线的利用率与帧流量，还可以调整刷新时间来调整显示速度。
7. 错误信息显示：点击相应按钮，打开错误信息显示界面，当对应 CAN 路发生错误时，会打印出错误信息（发送错误计数器与接收错误计数器值）、错误发生的时间。

五、接口库函数使用方法

（一）Windows 下调用动态库的方法

把库函数文件（ControlCAN.h、ControlCAN.lib、ControlCAN.dll 和一个文件夹 kerneldlls）都放在工作目录下。

1. VC 调用动态库的方法：在扩展名为.CPP 的文件中包含 ControlCAN.h 头文件，如“#include “ControlCAN.h””；在工程的连接器设置中连接到 ControlCAN.lib 文件，如在 VC7 环境下，在项目属性页里的配置属性￫连接器￫输入￫附加依赖项中添加 ControlCAN.lib。
2. VB 调用动态库的方法：通过特定的声明语法进行声明后就可以调用，声明语句的语法包含 Public（可选）、Private（可选）、Name（必选）、Libname（必选）、Alias（可选）、Aliasname（可选）、Arglist（可选）、Type（可选）等部分。

（二）接口库函数使用流程

文档中虽未详细展开，但接口库函数提供了高效易用的二次开发功能，可支持各类开发环境，如 VC、C#、Labview、Linux 等。大家在使用接口库函数进行二次开发时，有没有遇到过什么问题呢？

六、电气特性与结构尺寸

（一）电气特性

参数名称	典型值	备注
电源电压	3.3V
工作电流	200 mA(+3.3V 供电电压 )
静电等级	4KV( 接触 )/8KV( 空气 )
温度范围	-40~+85 ℃

（二）结构尺寸

板卡尺寸为 30mm（宽）× 50.95mm（长）× 7.35mm（高）。

七、检查和维护

MiniPCIe 接口 CAN 卡的主要电气部件是半导体元件，需要定期检查，推荐每 6 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、周围环境（温度、湿度、灰尘等）、安装和接线（连接是否松动、电缆是否损坏等）。如果在维护过程中遇到问题，可以参考手册中的表格查找可能的原因，若仍无法解决，可联系广州致远电子有限公司。

八、免责声明

广州致远电子有限公司不能完全保证产品手册内容在任何时段的时效性与适用性，有权在没有通知的情况下对本手册上的内容进行更新。为了得到最新版本的信息，用户可定时访问致远电子官方网站或者与致远电子工作人员联系。

总之，MiniPCIeCAN-II 高性能 MiniPCIe 接口 CAN 卡功能丰富、使用方便，适用于多种 CAN - bus 网络领域的开发和测试。希望各位电子工程师在实际使用中能充分发挥它的优势，解决更多的项目难题。