GCAN202R2 Ethernet转CANCANET 用户手.docx
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GCAN202R2Ethernet转CANCANET用户手
GCAN-202（R2）
工业级以太网-CAN转换器
用户手册
文档版本：
V1.0（2018/03/06）
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V1.00
2018/03/06
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1.功能简介4
1.1功能概述4
1.2性能特点4
1.3典型应用5
2.设备安装6
2.1安装固定6
2.2软件安装7
2.3与PC连接7
2.4与CAN总线连接7
3.设备使用8
3.1与PC连接进行配置8
3.2与以太网连接9
3.3与CAN连接11
3.4CAN总线终端电阻12
3.5系统状态指示灯12
4.CANetConfig软件使用14
4.1恢复出厂设置14
4.2GCAN-202（R2）连接14
4.3配置通讯基本信息15
4.4配置完成17
4.5保存/加载配置文件18
4.6升级CANet固件内核（此功能请在指导下使用）18
5.CANet简易测试软件使用20
6.网络调试助手使用方法21
6.1调试前准备工作21
6.2TCPServer模式通信测试22
6.3TCPClient模式通信测试23
6.4UDP模式通信测试24
6.5CAN口状态的TCP通知数据格式说明25
7.二次开发26
8.技术规格27
9.常见问题28
附录A：
CAN2.0B协议帧格式29
附录B：
GCAN-202（R2）（CANet）数据流定义31
1.功能简介
1.1功能概述
广成科技GCAN-202（R2）是集成2路CAN接口、1路以太网接口的高性能型CAN-bus总线通讯接口卡。
采用GCAN-202（R2）高性能CAN接口卡，用户可以轻松完成CAN-bus网络和以太网网络的互连互通，进一步拓展CAN-bus网络的范围。
广成科技GCAN-202（R2）高性能CAN接口卡是CAN-bus产品开发、CAN-bus数据分析的强大工具，PC可以通过以太网接口快速连接至CAN-bus网络，构成现场总线实验室、工业控制、智能小区、汽车电子网络等CAN-bus网络领域中数据处理、数据采集的CAN-bus网络控制节点。
同时该设备具有体积小巧、即插即用等特点，也是便携式系统用户的最佳选择。
广成科技GCAN-202（R2）上已集成CAN接口电气隔离保护模块，使其避免由于瞬间过流/过压而对设备造成损坏，增强系统在恶劣环境中使用的可靠性。
广成科技GCAN-202（R2）高性能CAN接口卡支持二次开发。
我公司为用户提供VB环境下的GCAN-202（R2）连接例程代码，用户可以根据此例程自行开发GCAN-202（R2）测试软件或将GCAN-202（R2）集成到现有的软件系统中。
例程代码符合Socket通信规则，如用户需要，我公司还可开放GCAN-202（R2）配置软件——CANetConfig软件通信协议，以便用户自行开发。
1.2性能特点
1.2.1硬件特点
●高速的32位工业级处理器；
●内嵌硬件看门狗定时器；
●模块内置FLASH储存器，可储存参数；
●使用外接电源供电（DC+9~30V）
●供电电流：
50mA（24VDC）；
●静电放电抗扰度等级：
接触放电±2KV，空气放电±15KV；
●电快速瞬变脉冲群抗扰度等级：
±1KV；
●浪涌抗扰度等级：
±1KV；
●工作温度范围：
-40℃~+85℃；
●工作湿度范围：
5%~95%RH无凝露；
●尺寸：
（长）118mm*（宽）93mm*（高）23mm；
●螺丝固定的安装方式，专为工业设计。
1.2.2CAN属性
●集成2路CAN-bus接口，采用凤凰端子接线方式；
●CAN-bus信号包括：
CAN_H、CAN_L、CAN_GND；
●CAN-bus支持CAN2.0A和CAN2.0B帧格式，符合ISO/DIS11898规范；
●CAN-bus通讯波特率在5Kbps~1Mbps之间任意可编程；
●CAN-bus接口采用电气隔离，隔离模块绝缘电压：
DC1500V；
●32个硬件FIFO接收缓冲器，最高发送数据流量：
8000帧/秒；最高接收数据流量：
8000帧/秒。
●CAN端接收报文时间戳精度可达5us。
1.2.3以太网属性
●使用标准以太网接口，RJ45，支持10/100M自适应；
●支持心跳和超时断开功能；
●工作端口、目标IP和目标端口均可设定；
●网络断开后自动恢复连接资源，可靠地建立TCP连接；
●兼容SOCKET工作方式（TCPServer、TCPClient、UDP等），上位机通讯软件编写遵从标准的SOCKET规则。
1.3典型应用
●CAN-bus网络诊断与测试
●工业以太网连接至CAN网络
●电力通讯网络
●工业控制设备
●高速、大数据量通讯
2.设备安装
本章介绍了GCAN-202（R2）接口卡的固定尺寸、与电脑连接的方法及初次使用电脑连接GCAN-202（R2）时的注意事项。
2.1安装固定
GCAN-202（R2）接口卡外形尺寸如图2.1所示，用户可根据此尺寸设计GCAN-202（R2）的安装固定孔。
图2.1广成科技GCAN-202（R2）外形尺寸
2.2软件安装
我公司提供的所有GCAN-202（R2）设备配套软件均为免安装软件，双击即可打开使用。
2.3与PC连接
GCAN-202（R2）接口卡具有即插即用的特点，因此用户可以使用PC机的以太网接口直接与GCAN-202（R2）的LAN接口连接，即可建立通信。
2.4与CAN总线连接
GCAN-202（R2）集成2路CAN通道，由2个3Pin插拔式接线端子引出，可以用于连接1~2个CAN-bus网络或者CAN-bus接口的设备。
接线端子的引脚定义如表2.1所示。
端口
名称
功能
CAN1
CAN1-H
CAN1_H信号线
CAN1-G
CAN1_GND
CAN1-L
CAN1_L信号线
CAN2
CAN2-H
CAN2_H信号线
CAN2-G
CAN2_GND
CAN2-L
CAN2_L信号线
表2.1广成科技GCAN-202（R2）接口卡的CAN-bus信号分配
实际使用中，大多数情况仅需将CAN_H与总线CAN_H相连，CAN_L与总线CAN_L相连即可实现通信。
3.设备使用
3.1与PC连接进行配置
GCAN-202（R2）模块使用+9~30VDC供电（推荐使用+12V或+24V标准电源供电），当设备获得正常供电后，可使用PC端的“CANetConfig”配置软件对其工作模式及基本运行参数进行配置（CANetConfig软件使用方法详见第4章）。
3.1.1恢复出厂设置
GCAN-202（R2）硬件出厂默认IP：
192.168.1.10，如果用户已经修改过IP地址并且忘记，那么可以通过长按复位按钮，对其参数进行复位。
广成科技GCAN-202（R2）上电后，找到设备中如上图所示的复位按钮，将按钮按下约5-6秒，待SYS指示灯与CAN1、CAN2指示灯交替闪烁，即表明系统参数已复位，松开按钮后将GCAN-202（R2）重新上电，系统即恢复到出厂设置。
请注意：
恢复出厂设置后，会导致之前的配置信息丢失，请谨慎操作。
3.1.2更改PC端IP地址
用户在使用PC机与GCAN-202（R2）进行通信前，需要保证用户的PC机内有以太网卡，并且PC机与广成科技GCAN-202（R2）必须在同一个网段内。
GCAN-202（R2）设备在出厂时设定了一个默认的IP地址（192.168.1.10）和网关（255.255.255.0），用户可以按图3.1所示的流程检查该设备是否和用户PC机在同一网段。
图3.1PC机与GCAN-202（R2）是否处于同一网段检测流程
请注意：
只有在同一网段，您才能使用PC机对GCAN-202（R2）（CANet）模块进行配置。
如果网段不同，则需对PC机进行以下设置。
3.1.3Windows网络设置
用户使用的操作系统是WindowsXP/7、8、10，用户可以修改本机IP地址的方式设置本机IP及网段。
Windows8、windows10操作参照Windows7系统。
修改本机IP地址
进入操作系统后，进入本机的控制面板→进入“网络连接”（WinXP）或“网络和共享中心”（Win7、8、10）→进入“本地连接”属性→“Internet协议（TCP/IP）”（winXP）或“Internet协议版本4（TCP/IP）”（Win7）属性，出现如图3.2所示界面。
图3.2TCP/IP常规设置
在“IP地址”栏中点击修改，输入与GCAN-202（R2）同一网段的IP地址，如图3.2即可完成添修改PC机IP地址操作。
如果用户是自动获取IP地址模式，则可在图3.2操作处，选择“使用下面的IP地址”，输入与GCAN-202（R2）相同网段的IP地址即可。
3.2与以太网连接
广成科技GCAN-202（R2）接口卡的以太网接口符合以太网标准协议规范，设备集成10/100M自适应以太网芯片，支持即插即用。
用户可以使用标准以太网网线将工业以太网与GCAN-202（R2）连接。
GCAN-202（R2）支持3种工作模式——TCPServer模式、TCPClient模式、UDP模式。
这3种工作模式的介绍详情如下：
3.2.1TCPServer模式
在TCP服务器（TCPServer）模式下，GCAN-202（R2）不会主动与其它设备连接。
它始终等待客户端（TCPClient）的连接，在与客户端建立TCP连接后即可进行双向的数据通信。
建立通讯的过程如图3.1所示。
图3.1TCPServer模式通讯示意图
3.2.2TCPClient模式
在TCP客户端（TCPClient）模式下，GCAN-202（R2）将主动与预先设定好的TCP服务器连接。
如果连接不成功，客户端将会根据设置的连接条件不断尝试与TCP服务器建立连接。
在与TCP服务器端建立TCP连接后即可进行双向数据通信。
建立通讯的过程如图3.2所示。
图3.2TCPClient模式通讯示意图
3.2.3UDP模式
UDP模式使用UDP协议进行数据通信。
UDP是一种不基于连接的通信方式，它不能保证发往目标主机的数据包被正确接收，所以在对可靠性要求较高的场合需要通过上层的通信协议来保证数据正确；但是因为UDP方式是一种较简单的通信方式，它不会增加过多的额外通信量，可以提供比TCP方式更高的通信速度，以保证数据包的实时性。
事实上，在网络环境比较简单，网络通信负载不是太大的情况下，UDP工作方式并不容易出错。
工作在这种方式下的设备，地位都是相等的，不存在服务器和客户端。
通讯的过程如图3.3所示。
图3.3UDP模式通讯示意图
3.3与CAN连接
GCAN-202（R2）接入CAN总线连接方式如2.4中介绍，将CAN_H连CAN_H，CAN_L连CAN_L即可建立通信。
CAN-bus网络采用直线拓扑结构，总线最远的2个终端需要安装120Ω的终端电阻；如果节点数目大于2，中间节点不需要安装120Ω的终端电阻。
对于分支连接，其长度不应超过3米。
CAN-bus总线的连接见图3.4所示。
图3.4CAN-bus网络的拓扑结构
注意：
CAN-bus电缆可以使用普通双绞线、屏蔽双绞线。
理论最大通信距离主要取决于总线波特率，最大总线长度和波特率关系详见表3.1。
若通讯距离超过1Km，应保证线的截面积大于Φ1.0mm2，具体规格应根据距离而定，常规是随距离的加长而适当加大。
波特率
总线长度
1Mbit/s
40m
500kbit/s
110m
250kbit/s
240m
125kbit/s
500m
50kbit/s
1.3km
20kbit/s
3.3km
10kbit/s
6.6km
5kbit/s
13km
表3.1波特率与最大总线长度参照表
3.4CAN总线终端电阻
为了增强CAN通讯的可靠性，消除CAN总线终端信号反射干扰，CAN总线网络最远的两个端点通常要加入终端匹配电阻，如图3.5所示。
终端匹配电阻的值由传输电缆的特性阻抗所决定。
例如双绞线的特性阻抗为120Ω，则总线上的两个端点也应集成120Ω终端电阻。
广成科技GCAN-202（R2）接口卡采用82C251收发器，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。
图3.5广成科技GCAN-202（R2）与其他CAN节点设备连接
注意：
广成科技GCAN-202（R2）内部已集成120Ω终端电阻，可通过拨码开关选择是否将电阻接入总线，拨码开关在两个3Pin端子中间，右侧开关控制CAN1对应电阻，左侧开关控制CAN2对应电阻，拨到ON的位置即可将电阻启用。
3.5系统状态指示灯
广成科技GCAN-202（R2）接口卡具有1个PWR指示灯、1个SYS指示灯，用来指示设备的运行状态，1个LAN指示灯、1个CAN1指示灯和1个CAN2指示灯，用来指示总线状态。
这5个指示灯的具体指示功能见表3.2，这5个指示灯处于不同状态时，GCAN-202（R2）的状态如表3.3所示。
指示灯
颜色
指示状态
PWR
绿
电源指示
SYS
绿
系统指示
LAN
绿
以太网数据指示
CAN1
红/绿
CAN1数据指示
CAN2
红/绿
CAN2数据指示
表3.2广成科技GCAN-202（R2）接口卡指示灯
广成科技GCAN-202（R2）接口卡上电后，PWR点亮，同时系统状态指示灯SYS点亮，表明设备已经供电，系统正在初始化；否则，表示存在系统电源故障或系统发生严重的错误。
以太网接口连接正常后，当以太网总线有数据在传输时，以太网信号指示灯LAN会闪烁。
当CAN总线上有数据收发时，相应的CAN1或CAN2绿色指示灯会有闪烁。
如产生通信故障，则红色指示灯会点亮。
指示灯
状态
指示状态
PWR
亮
电源供电正常
不亮
电源供电故障
SYS
不亮
设备初始化未通过
闪烁
设备初始化通过，待机状态
停止闪烁
设备发生故障
CAN1、CAN2
红色常亮
CAN总线通信故障
绿色闪烁
相应CAN总线有数据传输
与SYS灯交替闪烁
设备进入复位状态
表3.3广成科技GCAN-202（R2）接口卡指示灯状态
4.CANetConfig软件使用
GCAN-202（R2）可以使用CANetConfig软件对其进行参数配置，包括：
工作模式、工作端口、模块IP、CAN工作模式、CAN波特率等基本参数。
4.1恢复出厂设置
GCAN-202（R2）硬件出厂默认IP：
192.168.1.10，如果用户已经修改过IP地址但是遗忘，那么可以通过设备中的复位按钮，对其进行参数复位。
系统默认的IP：
192.168.1.10，默认的CAN总线波特率是250K。
（恢复出厂设置详见3.1.1）
4.2GCAN-202（R2）连接
软件连接GCAN-202（R2）设备时需要并填写设备的IP地址。
如忘记设备地址可通过复位按键使GCAN-202（R2）恢复出厂设置。
（恢复出厂设置详见3.1.1）
点击“Connect”连接成功后会出现如下软件界面。
软件上方有6个工具按钮：
“Connect”——连接设备；
“Upload”——将设备中的配置信息读出来；
“DownLoad”——将配置信息下载到设备的Flash中；
“Open”——打开读取PC中的配置信息文件；
“SaveAs”——将配置信息文件保存到电脑中；
“UpDateApp”——升级GCAN-202（R2）（CANet）固件内核。
（此功能请在指导下使用）
4.3配置通讯基本信息
连接成功后点击“UpLoad”将设备中的参数上载到电脑。
其中：
（修改参数时，点击后在下方修改，修改后变红为正常现象）
“IPAddressInfo”——以太网端参数设置；
“CAN1/CAN2Info”——CAN总线参数设置。
4.3.1以太网参数设置
点击“IPAddressInfo”进入以太网参数设置界面
“IPAddressInfo”——设置GCAN-202（R2）IP地址；
“GateWay”——设置GCAN-202（R2）网关；
“SubnetMask”——设置GCAN-202（R2）子网掩码
4.3.2CAN总线参数设置
点击“CAN1/CAN2Info”进入CAN总线参数设置界面。
“TCPPort”——设置CAN总线通信端口；
“CANBaud”——设置CAN总线通信波特率；详细设置如表4.1
“CANMode”——设置CAN总线工作模式；
“CANFilter”——暂不开放，默认设置为0即可。
“TCPMode”——设置TCP工作模式；
“RemoteIP”——设置目标主机IP地址；
“RemotePort”——设置目标主机的端口号。
注意：
“RemoteIP”、“RemotePort”仅在TCPClient模式和UDP模式有效。
波特率
对应数字
波特率
对应数字
1Mbit/s
0
100kbit/s
8
800kbit/s
1
80kbit/s
9
666kbit/s
2
50kbit/s
10
500kbit/s
3
40kbit/s
11
400kbit/s
4
20kbit/s
12
250kbit/s
5
13.3kbit/s
1491123
200kbit/s
6
10kbit/s
13
125kbit/s
7
5kbit/s
14
表4.1波特率与对应数字对照表
注意：
如果想使用自定义波特率请联系我们沈阳广成科技有限公司
4.4配置完成
当用户对某一参数进行修改后，该部分将在软件中变成红色。
当用户配置完成后点击“DownLoad”即可将配置信息下载到GCAN-202（R2）的Flash中。
请注意：
下载完成后需重新上电，新的配置才可生效。
4.5保存/加载配置文件
从设备中Upload上传的配置参数或用户手动配置的参数，可以点击“SaveAs”将配置信息保存到本地文件。
此配置文件也可通过软件“Open”打开，以便以后使用。
4.6升级CANet固件内核（此功能请在指导下使用）
首先断开模块供电电源，按住复位键不要松开，此时给模块上电，待Power指示灯亮，LAN灯快速闪烁后松开按键，此时系统进入内核升级模式。
插入网线后，打开CANetConfig软件，选择CANet设备，输入IP地址：
192.168.1.10（这个IP地址是固定的，不能修改）连接设备。
连接成功后，“UpDataApp”变成可用状态，点击“UpDataApp”按钮，如下图：
点击“OpenFile”选择需要升级的内核文件，系统开始升级：
注意：
升级过程中不能断网、断电，否则升级将会失败。
升级失败后您可将设备重启后重新进入软件。
升级完成后，对模块重新上电即可使用。
5.CANet简易测试软件使用
我公司向用户提供GCAN-202（R2）简易测试软件，该软件可供用户测试GCAN-202（R2）在TCPServer模式下的基本功能是否正常。
此软件功能简单但具备所有基本设置，同时我公司还向用户提供此简易测试软件的VB例程源代码，用户可以根据此例程自行开发测试系统或将此软件集成到自己的系统中。
您可在“IP”处输入GCAN-202（R2）的IP地址，“Port”中填入CAN通道的端口号，点击“Connect”即可连接设备。
此时CAN总线如有数据，软件将会自动接收，并在“Receive”列表中自动列出。
如想发送数据到CAN总线，在“Send”中按规则编辑数据即可。
如您在Receive界面中接收到了TCP状态报文，“AA00FF00000000000000000055”，请参考6.5中的解释。
6.网络调试助手使用方法
我公司向用户提供NetAssist网络调试助手软件，该软件可供用户测试GCAN-202（R2）在TCPServer、TCPClient、UDP模式下的收发功能。
6.1调试前准备工作
调试之前请确保您已将GCAN-202（R2）设备的CAN高（CAN_H）和CAN低（CAN_L）接入目标设备的CAN接口。
调试之前请确保您已将GCAN-202（R2）配置完毕。
如果您使用PC机与GCAN-202（R2）设备进行连接，您可在GCAN-202（R2）设备上电后，进入计算机的cmd命令提示符（“开始”——“运行”——输入“cmd”后点击确定），依次输入“arp-d”命令和“ping192.168.1.10”命令（或您配置的其他IP），确认GCAN-202（R2）已与计算机正常连接。
正常连接后的cmd显示窗口如下图所示。
确认GCAN-202（R2）与计算机正常连接后，请将GCAN-202（R2）的CAN接口与其他CAN接口设备进行连接，连接时请确保CAN总线两端均已连接了120Ω终端电阻。
在本手册中我们以广成科技USBCAN-IIPro作为CAN接口终端设备，在CAN端与GCAN-202（R2）设备进行通信，CAN波特率为250kbps。
6.2TCPServer模式通信测试
在配置软件中设置CAN1通道的TCPMode为1，即GCAN-202（R2）为TCPServer模式，CAN波特率（CANBaud）为5，即250K。
进入网络调试助手，选择协议类型为TCPClient；本地主机地址为PC机IP地址，远程主机地址为GCAN-202（R2）的IP地址及端口号（CAN1通道出厂默认值为192.168.1.10:
4001）。
请注意：
配置成功后需重新对GCAN-202（R2）上电。
在使用网络调试助手时您需要勾选“十六进制显示”、“十六进制发送”。
6.3TCPClient模式通信测试
在配置软件中设置CAN1通道的TCPMode为2，即GCAN-202（R2）为TCPClient模式；远程IP地址（RemoteIP）为PC机的IP地址，远程端口号（RemotePort）为此IP地址的端口号，默认值为8001。
进入网络调试助手，选择协议类型为TCPServer；本地主机地址为PC机IP地址，本地主机端口为配置软件中设置的远程端口号。
请注意：
配置成功后需重新对GCAN-202（R2）设备上电。
在使用网络调试助手时您需要勾选“十六进制显示”、“十六进制发送”。
6.4UDP模式通信测试
在配置软件中设置CAN1通道的TCPMode为3，即GCAN-202（R2）为UDP模式；远程IP地址（RemoteIP）为PC机的IP地址，远程端口号（RemotePort）为此IP地址的端口号，默认值为8001。
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