ESD CAN-PCIe/402-2-FD 双通道 CAN FD 扩展卡（货号 C.2045.64） | 工业级高速通信解决方案

一、核心定位与技术优势

型号：CAN-PCIe/402-2-FD（C.2045.64）
类型：双通道 PCIe 接口 CAN FD 扩展卡，支持 ISO 11898-1:2015 标准，专为中小规模高速通信系统设计，适配工业自动化、无人驾驶、智能设备等领域的高可靠性数据交互需求。
核心优势：

• CAN FD 高速通信：

• 8 Mbit/s 超高速率：单通道数据速率达 8 Mbit/s，单帧数据长度扩展至 64 字节，比传统 CAN 效率提升 8 倍，支持激光雷达、摄像头等传感器的海量数据实时传输。

• 双向兼容：无缝支持 CAN FD 与传统 CAN 2.0A/B 协议，保护现有系统投资，适合新旧设备混合组网。

• 硬件加速与可靠性：

• esdACC 硬件核心：基于 Intel FPGA 实现数据预处理（过滤、时间戳生成）与 DMA 直接内存访问，CPU 负载降低 70%，支持 5 万帧 / 秒无丢帧传输，满足机器人控制等实时性要求。

• 双独立隔离通道：每通道 2.5kV DC 光电隔离，抗电磁干扰能力提升 30dB，有效抑制变频器、电机等强干扰源，保障复杂工业环境下的通信稳定性。

• 灵活适配与轻量化设计：

• 低 profile 版型：紧凑尺寸（168x107mm）适配标准 / 紧凑型工控机，支持 PCIe x1 插槽（兼容 x4/x8/x16），适合空间受限场景（如嵌入式控制柜）。

• 跨平台支持：免费提供 Windows/Linux 驱动，支持 QNX/RTX 等实时操作系统，内置 NTCAN API 简化二次开发（如 Python 脚本快速集成）。

二、技术参数与性能指标

三、核心技术解析

1. CAN FD 深度优化设计

• 动态数据长度（DLC）：单帧数据从 8 字节扩展至 64 字节，减少协议封装开销，传感器数据传输效率提升 40%（如 16 线激光雷达点云传输耗时减少 30%）。

• 速率切换机制（BRS）：仲裁段使用 1 Mbit/s 保证兼容性，数据段提升至 8 Mbit/s，平衡可靠性与高速传输需求。

2. 智能数据管理系统

• 硬件级过滤：通过 FPGA 预配置 256 组 ID 过滤规则，仅接收目标数据帧（如 ID=0x123/0x456），降低主机处理压力，适合多节点复杂网络。

• 错误自愈功能：自动检测并纠正位错误、填充错误，支持错误帧重发，保障通信连续性（错误恢复时间＜50μs）。

3. 工业级耐用性设计

• 宽温元器件：采用工业级电容 / 电阻（工作温度 - 40°C~+85°C，需定制），适合极端环境（如北方冬季户外设备）。

• 抗震抗干扰：PCB 电路板加固设计，通过 IEC 60068-2-6 振动测试（2G，5-500Hz），适合工程机械、运输设备等高振动场景。

四、典型应用场景

五、安装与集成指南

1. 硬件安装

• 依赖 PCIe 总线供电（3.3V，最大 280mA@2 通道），无需额外电源，适合便携式设备或紧凑型工控机。

• 物理连接：

• 电源要求：

1. 插入 PCIe x1 插槽（支持低 profile 版型），通过 2 个 DSUB9 连接器连接 CAN 设备，终端电阻通过板载跳线配置（120Ω，总线长度＞40m 时启用）。

2. 金属外壳通过 M3 螺丝接地（接地电阻＜4Ω），减少静电与电磁干扰影响。

2. 软件配置

• 可选 CANopen Master/Slave、J1939 协议栈（需单独授权），适配车载诊断、工业设备互联等专用场景。

• Windows：安装驱动后，通过 esdCAN Configurator 可视化工具配置波特率（如 500kbit/s CAN FD 模式）、过滤器规则，支持 CANoe/CANalyzer 实时监控。

• Linux：加载 SocketCAN 驱动（生成 /dev/can0/can1），使用 Python 调用 NTCAN API 实现数据采集（示例代码支持多线程实时处理）。

• 驱动与工具：

• 协议栈支持：

3. 维护与诊断

• 每季度清洁插槽灰尘（压缩空气吹扫），每年使用高压测试仪校验隔离电压（2.5kV DC 持续 1 分钟无击穿）。

• 4 盏 LED 指示灯（2 通道 x2 状态）实时显示通信状态（绿色：正常，红色：错误 / 离线），支持配置工具日志导出（CSV 格式）。

• 实时监控总线负载率（建议＜80%）、错误帧计数（＞100 次 / 小时需排查总线干扰）。

• 状态监控：

• 定期维护：

六、选型对比与合规性

合规性：

• 安全认证：CE、RoHS，符合 EN 61000-6-2（工业 EMC 抗扰度）、ISO 11898-1:2015（CAN FD 物理层规范）。

• 行业标准：通过 ISO 16845:2004 一致性测试，适配 SAE J1939、CANopen、ARINC 825 等协议，满足汽车电子、工业 4.0 通信要求。