随着工业自动化对实时通信可靠性的要求提升,CAN总线因具备高抗干扰性和多节点通信能力,成为工业控制领域的核心协议之一。本次测评基于ECB30-PGT13IC-I工业级单板机(搭载全志T113-i处理器),结合CAN收发模组(ECAN-S01系列CAN转TTL智能协议转换模块),验证其在工业场景下的CAN通信功能、稳定性及兼容性,为工业控制、汽车电子等领域的方案选型提供参考。
ECB30-PGT13IC-I工业级单板机是亿佰特基于全志T113-i处理器的国产ECK30-T13IC5E8-I嵌入式核心板研发的国产嵌入式核心板,该核心板和主板通过BTB连接器方式组合在一起。主板具有丰富的外设接口。设计等级高于普通开发板,可批量用于工业场景。提供了稳定的参考设计和完善的软件开发环境,能够有效帮助用户验证核心板功能、提高开发效率、缩短开发周期、优化设计质量、加快产品研发和上市时间。
系统版本:Linux Kernel 5.4.61(Buildroot 202205);
驱动支持:内置AWlink CAN驱动(sunxi_awlink.c),支持Socket CAN接口;
测试工具:can-utils(cansend/candump)、Python CAN库;
通信链路建立:通过配置设备树启用CAN接口(禁用引脚复用功能),使用ip link set can0 up type can bitrate 500000命令初始化总线,示波器监测到差分信号正常(显性电平0V,隐性电平3.3V)。
数据收发测试:
发送端:通过cansend can0 123#1122334455667788发送标准帧,CANoe实时接收并解析数据,帧格式与内容无误。
接收端:通过candump can0监听外部CAN节点发送的扩展帧(ID:0x12345678),数据接收完整,无丢包或错序。
波特率兼容性:测试50Kbps、250Kbps、500Kbps、1Mbps四档波特率,均能稳定通信,其中1Mbps下连续发送10万帧数据(单帧8字节),丢包率为0%。
通信延迟:通过CANoe记录端到端延迟,500Kbps波特率下平均延迟≤1ms,满足工业实时控制需求(典型阈值<10ms)。
长时间运行:在45℃高温环境下,以500Kbps波特率连续通信72小时,累计传输数据量10GB,无异常重启或通信中断,CPU占用率<5%。
抗干扰能力:通过脉冲发生器模拟工业现场共模干扰(±2kV,50ns脉冲宽度),通信误码率<0.01%,优于行业标准(≤0.1%)。
CAN模组适配:除ECAN-S01系列CAN转TTL智能协议转换模块外,测试市面上主流CAN收发模组(如USB CAN-II),均能正常通信,接口电平转换兼容性良好。
多节点通信:搭建8节点CAN网络(主板作为主节点,其余为从节点),主节点轮询下发控制指令,从节点响应时间偏差<200μs,网络负载率≤30%时无冲突。
接口防护:主板CAN引脚内置TVS管(静电防护±8kV接触放电),模组侧支持过压保护(≤36V),适应工业现场复杂供电环境。
宽温适应性:在-40℃~85℃温度循环测试中,CAN通信功能正常,信号传输稳定,满足工业级宽温要求。
驱动集成:Linux内核原生支持Socket CAN接口,用户可直接通过C/Python调用API开发应用,无需底层驱动开发。
配置灵活性:支持波特率动态调整、滤波规则配置(如验收码/屏蔽码设置),适配不同工业协议(如CAN open、J1939)。
硬件依赖:主板CAN接口为TTL电平,需外置收发模组实现总线通信,增加硬件成本及布线复杂度。
引脚复用冲突:CAN接口与PCM_CLK等功能复用,需通过设备树手动禁用冲突功能,对非专业用户不够友好。
硬件设计:建议在主板集成CAN收发电路(如PHY芯片),直接提供CAN_H/CAN_L差分接口,简化用户部署。
软件工具链:提供图形化配置工具(如CAN接口使能、波特率设置),降低工业用户的配置门槛。
ECB30-PGT13IC-I国产工业级单板机与CAN收发模组(ECAN-S01系列CAN协议转换模块)的组合在工业场景下表现优异:
功能完整性:支持CAN 2.0A/B协议,满足标准帧/扩展帧收发、多节点通信需求;
性能稳定性:1Mbps波特率下零丢包,72小时高温运行无异常,抗干扰能力达到工业二级标准;
适配灵活性:兼容主流CAN模组及工业协议,软硬件接口标准化,易于集成至现有工业控制系统。
适用场景:推荐用于工业控制主板、物联网网关、智能传感器节点等对CAN通信可靠性要求较高的场景。
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