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产品用户手册USBCAN-8E-U工业级高性能CAN接口卡UserManualUM01010101V1.
02Date:2019/03/18类别内容关键词USBCAN卡,高性能CAN接口卡摘要USBCAN-8E-U产品性能描述与使用指导广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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2USBCAN-8E-U修订历史版本日期原因V0.
902017/03/01创建文档V1.
002017/4/14修订文档V1.
012017/6/21修改分公司信息V1.
022019/03/18更新文档页眉页脚、"销售与服务网络"内容和新增"免责声明"内容广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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1USBCAN-8E-U目录1.
产品简介.
11.
1产品概述.
11.
2产品外观.
11.
3功能特点.
21.
4产品规格.
31.
4.
1电气参数.
31.
4.
2工作温度.
31.
4.
3防护等级.
31.
5机械安装尺寸.
41.
6典型应用.
52.
设备硬件接口说明.
62.
1电源接线.
62.
2终端电阻拨码开关.
62.
3CAN通讯接口72.
4信号指示灯.
82.
5系统连接.
93.
驱动程序安装.
103.
1驱动安装.
103.
2卸载驱动.
144.
快速使用指南.
154.
1CANTest基本操作.
154.
1.
1设备类型选择.
154.
1.
2转发设置.
164.
1.
3滤波设置.
174.
2发送接收实验.
184.
2.
1搭建测试环境.
184.
2.
2打开设备.
184.
2.
3发送数据.
184.
2.
4实时保存与停止保存.
194.
2.
5总线利用率.
194.
2.
6错误信息显示.
205.
设备重启和升级操作指导.
215.
1.
1设备重启.
215.
1.
2设备升级.
216.
上位机二次开发指导.
226.
1前期准备资料.
226.
2接口函数使用常见问题.
226.
3接口库函数使用流程.
247.
检查和维护.
258.
装箱清单.
269.
免责说明.
27广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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1USBCAN-8E-U1.
产品简介1.
1产品概述USBCAN-8E-U是广州致远电子开发的一款高性能CAN接口卡,其兼容USB2.
0总线规范,集成8路CAN-bus接口,CAN通道集成独立的电气隔离保护电路.
接口卡使PC通过USB端口连接至CAN网络,构成CAN-bus控制节点.
USBCAN-8E-U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;USBCAN-8E-U接口卡上自带电气隔离模块,使接口卡避免由于地环流的损坏,增强系统在恶劣环境中使用的可靠性.
USBCAN-8E-U高性能CAN接口卡支持XP/Win7/Win10等操作系统.
USBCAN-8E-U提供了统一的应用程序编程接口和完整的应用示范代码,含VC、VB、Delphi和LabVIEW等开发例程示范,方便用户进行应用程序开发.
USBCAN-8E-U接口卡支持CAN-bus通用测试软件CANTest,可执行CAN-bus报文的收发和监测等功能.
1.
2产品外观图1.
1USBCAN-8E-U产品图片广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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2USBCAN-8E-U1.
3功能特点PC接口符合USB2.
0全速规范;支持CAN2.
0A和CAN2.
0B协议,符合ISO/DIS11898规范(高速CAN);集成8路CAN-bus接口,各通道间可做路由(转发)功能;CAN-bus通讯波特率在5Kbps~1Mbps之间任意可编程;使用外接电源(DC+9V~+48V;当12V供电时,电流约350mA);CAN-bus接口采用电气隔离,通讯隔离电压DC500V;最高接收数据流量:7000帧/秒(标准帧);支持Win2000、WinXP、Win7、Win10操作系统;支持CANTest测试软件;提供上位机二次开发接口函数;尺寸:163mm(长)*113.
7mm(宽)*48mm(高).
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3USBCAN-8E-U1.
4产品规格1.
4.
1电气参数除非特别说明,所列参数是指=25℃时的值,如表1.
1所示.
表1.
1USBCAN-8E-U电气参数参数名称条件额定值单位最小值典型值最大值工作电压直流91248V工作电流1工作电压12V8路CAN未打开--320--mA工作电流2工作电压12V8路CAN全速收发--390--mA1.
4.
2工作温度表1.
2USBCAN-8E-U工作温度参数名称条件额定值单位最小值典型值最大值工作环境温度湿度95%-25--85℃存贮温度湿度95%-25--85℃1.
4.
3防护等级表1.
3USBCAN-8E-U防护等级接口测试项测试标准测试电压测试结果备注电源接口静电测试IEC61000-4-2±6kVA接触放电±8kV空气放电群脉冲测试IEC61000-4-4±2kVA电容耦合浪涌测试IEC61000-4-5±1kVA差模±2kVA共模USB接口静电测试IEC61000-4-2±6kVA接触放电±8kV空气放电CAN接口静电测试IEC61000-4-2±6kVA接触放电±8kV空气放电群脉冲测试IEC61000-4-4±2kVA电容耦合夹浪涌测试IEC61000-4-5±2kVA共模按键、指示灯静电测试IEC61000-4-2±8kVA空气放电广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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4USBCAN-8E-U1.
5机械安装尺寸用户如需安装USBCAN-8E-U请参考图1.
2所提供的外观机械尺寸(单位:毫米),图中规定了产品的长、宽、高,以及部分安装机械结构.
图1.
2USBCAN-8E-U安装机械尺寸图广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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5USBCAN-8E-U1.
6典型应用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;新能源电池测试;高速、大数据量通讯.
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6USBCAN-8E-U2.
设备硬件接口说明2.
1电源接线USBCAN-8E-U使用9~48V的直流电源供电.
提供两种电源输入端子:3Pin插拔式接线端子;DCJACK插口(内正外负).
注:电源线可连接到任意一种端子,但不能同时连接两种电源端子.
插拔式接线端子是M3.
5端子螺丝.
使用压接端子接线,VIN接电源正极,GND接电源负极.
如果电源完全接通,"PWR"指示灯将会一直显示红色.
USBCAN-8E-U的电源口还有大地端子,用于与大地相连,便于静电或者浪涌泄放.
图2.
1USBCAN-8E-U电源接口2.
2终端电阻拨码开关为了增强CAN通讯的可靠性,CAN总线网络的两个端点通常要加入终端匹配电阻.
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.
USBCAN-8E-U接口卡采用CTM8251KT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.
CAN总线终端电阻的作用:提高抗干扰能力,确保总线快速进入隐性状态;提高信号质量.
USBCAN-8E-U采用机械开关方式选择终端电阻,拨码开关在设备底部,示意如表2.
1所示,设备拨码开关的出厂配置是拨到"ON"端,即默认接入终端电阻120Ω.
表2.
1USBCAN-8E-U终端电阻拨码开关描述拨码图示对应CAN通道接入120Ω或对应CAN通道没有接入电阻广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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7USBCAN-8E-U2.
3CAN通讯接口CAN-bus通讯接口常用的电气接插件为:DB9插座、OPEN5插座、OPEN3插座等.
USBCAN-8E-U接口卡集成1~8路CAN通道,可以用于连接CAN-bus网络或者CAN-bus接口的设备.
USBCAN-8E-U的CAN-bus通道采用标准公头DB9座子引出.
DB9的引脚定义如表2.
2所示.
表2.
2USBCAN-8E-U的DB9针式插座引脚信号定义引脚信号描述功能1NC未用2CAN_LCAN_L信号线3CGND参考地4NC未用5CAN_SHIELD屏蔽线6CGND参考地7CAN_HCAN_H信号线8NC未用9NC未用在某些应用场合下,有的CAN-bus接口为OPEN-5接口,USBCAN-8E-U标配8个DB9转OPEN5连接器,OPEN5座子的信号定义如表2.
3所示.
表2.
3配件DB9转OPEN5信号定义引脚信号描述图片1V-参考地2CAN_LCAN_L信号线3CAN_SHIELD屏蔽线4CAN_HCAN_H信号线5V+未用广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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8USBCAN-8E-U2.
4信号指示灯USBCAN-8E-U接口卡具有1个电源指示灯PWR、1个SYS指示灯、1个USB口状态灯、每个对应通道有两个CAN接口状态指示灯来指示通道的运行状态.
具体的指示功能见表2.
4.
表2.
4USBCAN-8E-U接口卡的指示灯指示灯状态指示状态PWR红色设备上电SYS不亮设备初始化未完成绿色闪烁设备初始化完成,运行正常USB不亮驱动未正常安装或未插USB线黄色常亮USB驱动已安装或已插入USB线USE不亮CAN控制器未打开绿色常亮CAN控制器打开STA不亮对应通道没有报文传输绿闪对应通道正在传输报文红闪总线有错误广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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9USBCAN-8E-U2.
5系统连接USBCAN-8E-U接口和CAN-bus总线连接的时候,仅需要将CAN_L连CAN_L,CAN_H连CAN_H信号.
CAN-bus网络采用直线拓扑结构,总线的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总线的连接如图2.
2所示.
图2.
2CAN-bus网络拓扑结构*注:CAN-bus电缆可以使用普通双绞线、屏蔽双绞线.
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.
表2.
5是CAN总线传输速率与传输距离的关系(理论值),实际传输距离还与现场组网方式相关(波特率、电缆规格、布线环境、电缆敷设方式等).
表2.
5CAN总线传输速率与传输距离的关系(理论值)波特率通讯长度1Mbit/s<20m500kbit/s<100m250kbit/s<250m125kbit/s<500m50kbit/s<1000m20kbit/s<2500m10kbit/s<5000m广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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10USBCAN-8E-U3.
驱动程序安装下面以Win7操作系统的PC为实例,说明如何正确地安装一个USBCAN-8E-U驱动.
3.
1驱动安装首先用USB线把USBCAN-8E-U卡接到电脑,同时确保设备供电正常.
右击"计算机",点击"属性"(如图3.
1所示),打开设备管理器,未安装驱动显示USBCAN-8E-UGadget(如图3.
2所示).
如果此时设备管理器没有显示该信息,请检查USB线连接是否正确,电脑的USB口是否被禁用,设备供电是否正常.
图3.
1打开电脑设备管理器图3.
2在设备管理器中显示未安装状态右击"USBCAN-8E-UGadget"-选择"更新驱动程序软件".
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11USBCAN-8E-U图3.
3浏览计算机已查找驱动程序软件图3.
4从计算机的设备驱动列表中选择广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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12USBCAN-8E-U图3.
5直接点击下一步图3.
6从磁盘安装广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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13USBCAN-8E-U图3.
7选择驱动文件选中"USBCAN-8E-U.
inf"文件,打开并确定,电脑即开始加载安装驱动文件,接下来的窗口显示了已经安装好的设备.
单击"完成"按钮结束安装.
图3.
8驱动程序安装完成在设备管理器中,显示,驱动则正确安装,硬件的"USB"灯常亮.
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14USBCAN-8E-U3.
2卸载驱动同样可以通过设备管理器卸载驱动.
图3.
9设备驱动卸载勾选"删除此设备的驱动程序软件",然后点击"确定"按钮.
USBCAN-8E-U的驱动将会被卸载.
"设备管理器"会自动刷新并显示该设备已经被移除.
图3.
10确定卸载设备驱动广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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15USBCAN-8E-U4.
快速使用指南4.
1CANTest基本操作CANTest是一个专门用来对所有的致远CAN系列板卡进行测试的软件工具,此软件操作简单,容易上手,通过运用此软件可以非常方便的对板卡进行测试,从而熟悉板卡的性能.
软件更新地址:http://www.
zlg.
cn/can/down/down/id/22.
html.
其主界面如图4.
1:图4.
1CANTest主界面4.
1.
1设备类型选择首先从界面的左上角菜单中选择USBCAN-8E-U,如图4.
2所示.
图4.
2设备类型选择广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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16USBCAN-8E-U选择确定后会弹出【打开设备】对话框,如图4.
3所示.
图4.
3打开设备对话框在这个对话框中您需要设置设备的初始化参数:设备索引号、通道号、波特率.

设备索引号:设备引索号指识别设备的代码,同一设备的不同CAN接口要选择相同的设备索引号,不同设备则选择不同的设备索引号,设备索引号初始值为0.
例如,同一台电脑,使用两台USBCAN-8E-U,第一台启动的设备索引号是0,第二台则是1,以此类推;通道号:用于区分同一设备下的不同CAN通道,初始值0,可选范围0~7(8通道).
工作模式:正常模式和只听模式;然后点【确定】按钮来打开设备操作窗口(或者也可以点击【确定并启动CAN】按钮打开设备操作窗口并自动打开设备和启动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.
1.
2转发设置USBCAN-8E-U具有简单的消息路由功能,可以把一个通道接收到的CAN报文选择性地转发到另一个通道.
只需要在打开设备对话框的页面,打开【转发设置】,如图4.
4所示,勾选相应通道的单选框,即可把CAN报文转发到该通道.
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17USBCAN-8E-U图4.
4转发设置4.
1.
3滤波设置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)如图4.
5所示.
图4.
5CANtest主界面此时会弹出【滤波设置】对话框,如图4.
6所示.
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18USBCAN-8E-U图4.
6滤波设置界面在其中先选择滤波模式,然后通过设定滤波器来设置需要过滤的CAN帧.
4.
2发送接收实验本节讲解USBCAN-8E-U的简单发送接收测试,总线利用率等操作的演示.
4.
2.
1搭建测试环境USBCAN-8E-U上电,通过USB线接入电脑,然后检查驱动是否正常安装,USBCAN-8E-U与被测设备通过导线连接CAN_H,CAN_L,最后检查所接通道是否需要接入120欧终端电阻.
4.
2.
2打开设备首先打开CANTest软件,选择好设备类型,设置相关参数,参照4.
1.
1小结.
4.
2.
3发送数据当您启动CAN成功后,在如图4.
7中设置好您要发送的CAN帧的各项参数,然后点击【发送】按钮就可以发送数据了.
正常发送:在ID仲裁丢失或发送出现错误时,CAN控制器会自动重发,直到发送成功或总线关闭.
单次发送:在一些应用中,允许部分数据丢失,但不能出现传输延迟时,自动重发就没有意义了.
在这些应用中,一般会以固定的时间间隔发送数据,自动重发会导致后面的数据无法发送,出现传输延迟.
使用单次发送,仲裁丢失或发送错误,CAN控制器不会重发报文.
自发自收:产生一次带自接收特性的单次发送,在发送出错或仲裁丢失也不会执行重发.
在发送完成后,可以从接收缓冲区中读到已发送的报文.
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19USBCAN-8E-U图4.
7发送数据基本设置发送次数填入-1,则会按照设置好的参数一直发送.
您还可以点击【高级操作】标签进入高级操作页面,在此页面您可以设置每次发送多个不同的CAN帧(最多可设置100帧),和每帧之间间隔、每批之间间隔,如图4.
8所示.
图4.
8发送数据高级设置4.
2.
4实时保存与停止保存如需长时间记录报文,可以使用【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.
点击【停止保存】时,则不进行转存.
4.
2.
5总线利用率点击【BusFlow】,可以打开总线利用率的界面.
可以实时监测目前总线的利用率与帧流量.
可以调整刷新时间来调整显示速度,从接收端进行监测,如图4.
9所示.
图4.
9总线利用率广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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20USBCAN-8E-U4.
2.
6错误信息显示为了避免某个设备因为自身原因(例如硬件损坏)导致无法正确收发数据而不断地破坏数据帧,从而影响其他正常节点通信,CAN-bus规范中规定每个CAN控制器都有一个CAN发生错误计数器(TEC)和一个接收错误计数器(REC),根据计数值不同,CAN节点会处于不同的设备状态,具体说明可查找CAN-bus规范说明.
点击【错误信息】,打开错误信息显示界面,当对应CAN路发生错误时,则会打印出错误信息(发送错误计数器与接收错误计数器值)、错误发生的时间.
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21USBCAN-8E-U5.
设备重启和升级操作指导USBCAN-8E-U支持硬件重启和本地升级操作,物理按键在USB口旁边,如图5.
1图3.
10.
图5.
1重启(RST)和升级(UPD)按键5.
1.
1设备重启轻按RST(小于2S);除了PWR指示灯长亮,其他指示灯熄灭,系统进入重启状态.
系统重启初始化完成后,会听到两声蜂鸣器发出的鸣响,SYS指示灯闪烁,USB指示灯常亮.
5.
1.
2设备升级1)长按UPD大于5S后松开后,蜂鸣器长鸣1S,电脑会自动安装USBCAN-8E-U的外部挂载存储驱动.
回到电脑桌面,双击"计算机",在硬盘管理器中可以看到如图5.
2图5.
2的磁盘.
图5.
2USBCAN-8E-U外部挂载存储磁盘2)把升级固件(usbcan_YYYYMMDD.
bin)拷贝到磁盘内.
3)再次长按UPD大于5S后松开后,蜂鸣器长鸣1S,系统自动利用固件进行升级.
会听到两声蜂鸣器发出的鸣响后,表示升级完成;SYS指示灯闪烁,USB指示灯常亮.
*注:升级过程持续1~2分钟,若长时间等待,没有听到蜂鸣器发出的鸣响,建议重新上电操作或拨打技术支持电话寻求帮助.
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22USBCAN-8E-U6.
上位机二次开发指导USBCAN-8E-U提供了32位和64位的应用程序编程接口函数,支持大多数主流开发环境;同时提供示范代码,方便用户进行学习和开发.
6.
1前期准备资料如果用户准备开始设计自己的上位机软件,建议先准备以下资料,这些资料都可以从致远电子官网的产品资料下载页面获取:CAN测试软件与接口函数使用手册;CAN接口卡二次开发接口函数库;USBCAN-8E-U上位机例程.
《CAN测试软件与接口函数使用手册》主要介绍了CAN卡类型定义、函数库的数据结构定义、接口库函数使用流程及参数说明.
CAN接口卡二次开发接口函数库,提供了32位和64位版本,分别包含一个kerneldlls文件夹和一个ControlCAN.
dll文件.
USBCAN-8E-U上位机例程,提供相关示范代码,方便用户学习接口函数的调用流程.
6.
2接口函数使用常见问题1.
什么是结构体,使用接口函数前为什么要先定义结构体结构体定义并不是定义一个变量,而是定义了一种数据类型,这种类型是用户定义的,它可以和语言本身所自有的简单数据类型一样使用(如C语言的int).
在实际项目中,使用结构体来封装一些属性来组成新的类型,封装的好处就是可以再次利用.
让使用者不必关心这个是什么,只要根据定义使用就可以了.
2.
打开、关闭设备要注意哪些事项USBCAN-8E-U接口卡提供8个CAN端口,用户能够在同一程序中操作不同的端口.
USBCAN-8E-U接口卡不允许共享方式打开设备,同一个设备不可被不同进程通过调用VCI_OpenDevice函数多次打开.
VCI_OpenDevice和VCI_CloseDevice函数一般在应用程序初始化和退出时只需要调用一次.
当关闭设备时若能当前端口不再使用,应该先调用VCI_ResetCAN函数使当前端口脱离CAN总线,设备驱动程序只会在最后一个设备句柄关闭时才自动调用VCI_ResetCAN退出CAN总线的连接.
3.
如何使用中断方式操作通讯卡USBCAN-8E-U接口卡不提供直接操作中断的接口,因为中断已经在驱动程序中处理了.
需要在应用程序中操作中断的多数原因是:程序不知道数据何时能到达设备,需要得到一个接收消息的触发才能从缓冲读取数据.
解决这个问题的一般手段是使用多线程(或多任务).
即启动一个新的线程,在线程中循环调用VCI_Receive函数来查询接收缓冲.
VCI_Receive内部已实现了阻塞机制,在缓冲里没有数据时会挂起调用线程,这时不会占用CPU的时间,应用程序仍然可以处理其他事务.
4.
如何更好的使用VCI_Transmit发送函数USBCAN-8E-U接口卡的驱动提供约128帧发送缓冲FIFO,每次VCI_Transmit调用最多发送约128帧数据.
发送设备的发送速度由当前计算机软硬件性能决定,一般连续发送速广州致广州致远电子有限公司工业级高性能CAN接口卡产品用户手册2019GuangzhouZHIYUANElectronicsCo.
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23USBCAN-8E-U度在2000fps左右(标准数据帧11Bytes,1Mbps),若发送速度过快将有可能使远端接收设备数据溢出而失去响应,这样用户可在应用编程中适当添加延时以降低发送速度.