Les modules EID091-A701-S et EID091-A701-SC d'EBYTE sont des convertisseurs CAN FD vers série de qualité industrielle récemment lancés. Conçus pour les interconnexions de bus complexes et les scénarios de conversion de protocole, ils assurent une interaction de données stable, rapide et flexible entre les interfaces CAN/ CAN FD et série, même dans des environnements industriels difficiles.

Présentation de la série EID091-A701-S

La série EID091-A701-S est destinée aux systèmes de contrôle industriel, à l'électronique automobile, aux passerelles de bus de terrain et aux terminaux d'acquisition de données distants nécessitant la transmission de données ou la conversion de protocole entre les ports CAN/CAN FD et série. Elle peut servir de passerelle, de nœud de conversion de protocole ou de module d'extension d'interface de communication sur l'équipement utilisateur.

Les applications typiques comprennent :

• Connexion de périphériques série anciens aux réseaux CAN/CAN FD

• Faisant office de passerelle entre les automates programmables/ordinateurs supérieurs et les dispositifs de terrain CAN

• Création de réseaux de contrôle distribués pour les dispositifs Modbus RTU sur CAN/CAN FD

• Mise en œuvre de protocoles d'application définis par l'utilisateur sur des réseaux de bus multi-nœuds

Caractéristiques principales

• Prise en charge multiprotocole : Prend en charge CAN FD et est rétrocompatible avec CAN 2.0 A/B, et prend en charge les protocoles ISO et Bosch CAN FD, offrant une plateforme matérielle unifiée pour les nouvelles conceptions et les mises à niveau du système.

• Large plage de vitesses :

• Débit de transmission série : 1 200 à 3 Mbits/s, par défaut 115 200 bits/s

• Débit de transmission du domaine d'arbitrage : 5 Kbits/s à 1 Mbits/s (par défaut : 500 Kbits/s)

• Débit de données : 100 Kbits/s à 5 Mbits/s, 2 Mbits/s par défaut (invalide en mode CAN pur)

• Filtrage flexible des trames : Prend en charge le filtrage configurable des trames pour permettre aux utilisateurs de ne recevoir que les informations clés dans des environnements de bus complexes.

• Conception de qualité industrielle : Température de fonctionnement de −40℃ à 85℃, humidité de fonctionnement de 10 % à 90 % HR (sans condensation), assurant un fonctionnement stable à long terme.

• Cinq modes de fonctionnement : prend en charge la conversion transparente, la conversion transparente avec identifiant, la conversion de protocole à format fixe, la conversion de protocole Modbus et la conversion de protocole personnalisé pour couvrir un large éventail de besoins d’application.

Conception matérielle et interfaces

Le module adopte un boîtier compatible avec les trous estampés/SMT, ce qui facilite le soudage ou le montage sur les circuits imprimés de l'utilisateur et réduit considérablement la difficulté de conception matérielle.

Caractéristiques de puissance et électriques :

• Tension d'alimentation : CC 4,5–5,5 V

• Courant de veille : environ 18 mA à 5 V ; TX/RX : environ 18,1 mA à 5 V

• Niveau de communication : 3,3 V ; un décalage de niveau est nécessaire lors de l’interface avec des systèmes 5 V.

Broches principales (liste partielle) :

• VCC / GND : Broches d’alimentation du module

• CANH / CANL : lignes différentielles hautes/basses du bus CAN FD

• TX3 / RX3 : Broches de port série ouvertes, utilisées comme interface de communication avec le microcontrôleur hôte ou d’autres périphériques série.

• CFG : Broche de mode de configuration matérielle, niveau bas pour entrer en mode de configuration, niveau haut pour en sortir

• RESTAURATION : La broche de réinitialisation d'usine, maintenue enfoncée pendant 5 secondes, rétablit les paramètres d'usine.

• RST : Entrée de réinitialisation active à l’état bas

• FR : Broche d'activation RS485 réservée, pouvant être connectée directement à la broche RE/DE d'un émetteur-récepteur RS485 externe.

• SET : Broche d’état des données qui fournit un indicateur de niveau bas relatif aux données du bus CAN, pratique pour la surveillance de l’état du système.

Aperçu des cinq modes de fonctionnement

L'EID091-A701-S / SC offre cinq modes de fonctionnement flexibles, ce qui facilite son adaptation à différentes topologies de système et exigences de protocole.

1) Mode transparent

En mode transparent, le module ne modifie pas le contenu des données utilisateur. Il se contente de faire correspondre les champs de données entre les trames série et les trames CAN/CAN FD, réalisant ainsi une conversion de format invisible entre les bus.

• Série → CAN/CAN FD : Les données reçues du port série sont insérées séquentiellement dans le champ de données CAN/CAN FD. Le type et l’identifiant de trame sont issus de la configuration utilisateur et restent inchangés lors de la conversion.

• CAN/CAN FD → Série : Les données du champ de données CAN/CAN FD sont transmises séquentiellement à la trame série. Lorsque les options « informations de trame » et « ID de trame » sont activées, les informations correspondantes sont également insérées dans la trame série.

Cas d'utilisation typiques :

• Transmission simple point à point ou point à bus où seul le contenu des données importe, et non les identifiants de trame.

• Dispositifs série communiquant avec des nœuds CAN utilisant des identifiants de trame fixes.

2) Mode transparent avec identifiant

Ce mode est une version améliorée du mode transparent, transportant les informations d'identification CAN/CAN FD dans la trame série et prenant en charge la conversion automatique bidirectionnelle des identifiants. Il est particulièrement adapté aux protocoles de couche application définis par l'utilisateur dans les réseaux multi-nœuds.

• Série → CAN/CAN FD : L’utilisateur réserve un champ d’identification dans la trame série et configure sa position de début et sa longueur (1 à 2 octets pour les trames standard, 1 à 4 octets pour les trames étendues). Lors de la conversion, le module analyse ce champ et l’utilise comme identifiant de trame CAN/CAN FD. Les autres octets de données sont ensuite mappés dans le champ de données CAN/CAN FD, dans l’ordre.

• CAN/CAN FD → Série : L'ID de trame CAN/CAN FD reçu est écrit à la position ID spécifiée dans la trame série selon l'adresse et la longueur configurées, et le reste des données est transmis séquentiellement.

Cas d'utilisation typiques :

• Communication multi-nœuds où le côté série doit contrôler ou identifier dynamiquement les identifiants CAN

• Protocoles de bus personnalisés qui exigent que les informations d'identification soient transparentes entre les liaisons série et CAN/CAN FD.

3) Mode protocole (format fixe)

Le mode protocole fournit des représentations série de longueur fixe pour les trames CAN et CAN FD, ce qui facilite l'analyse et l'assemblage des messages par les logiciels de couche supérieure ou les microcontrôleurs à l'aide d'un format connu et cohérent.

• Format CAN : Chaque trame CAN est représentée par 13 octets sur le port série (1 octet d’informations de trame + 4 octets d’identifiant de trame + 8 octets de données).

• Format CAN FD : Chaque trame CAN FD est représentée par 69 octets sur le port série (1 octet d’informations de trame + 4 octets d’identifiant de trame + 64 octets de données).

L'octet d'information de trame encode :

• FF : Cadre standard vs. cadre étendu

• RTR : Trame distante vs. trame de données (doit être 0 dans CAN FD)

• EDL : CAN vs. CAN FD

• BRS : Indicateur de commutation du débit binaire (valide uniquement en CAN FD)

• DLC3–DLC0 : Code de longueur des données.

Dans ce mode, l'identifiant et le type de trame proviennent des champs d'informations et d'identifiant de trame de la trame série, et non de la configuration globale. Ce mode est idéal lorsque :

• Le projet exige des formats d'image strictement fixes

• Le logiciel hôte est plus facile à implémenter avec des enregistrements de longueur fixe.

4) Mode de conversion du protocole Modbus

En mode Modbus, le côté série utilise le format Modbus RTU standard, tandis que le côté CAN/CAN FD utilise un format simple basé sur des segments. Cela permet une transmission transparente des données Modbus RTU via CAN/CAN FD.

• Côté série : les trames doivent être conformes à la spécification Modbus RTU. Les trames non conformes sont rejetées au lieu d’être converties.

• Côté CAN/CAN FD : utilise un système de « marqueur de segment + type de segment + compteur de segments » pour fragmenter et réassembler les longs messages Modbus. Les premier, deuxième et dernier segments sont clairement identifiés, et un compteur de segments de 0 à 31 permet au récepteur de détecter les segments manquants.

• Ce module ne fonctionne ni comme maître ni comme esclave Modbus. Il se contente de valider, fragmenter, transmettre et réassembler les trames Modbus RTU. Après réception de tous les segments côté CAN/CAN FD, il reconstruit automatiquement une trame Modbus RTU complète, y ajoute le CRC16 et l'envoie via le port série.

Cas d'utilisation typiques :

• Modernisation des équipements Modbus RTU dans un réseau de contrôle distribué basé sur CAN/CAN FD

• Amélioration de l'immunité au bruit et de l'évolutivité du réseau pour les systèmes Modbus RTU existants.

5) Mode de conversion de protocole personnalisé

Le mode de protocole personnalisé est conçu pour les utilisateurs avancés qui ont besoin d'un contrôle total sur le format de trame série, permettant un mappage un à un avec des protocoles d'application propriétaires ou internes.

La trame sérielle se compose de :

• En-tête de cadre

• Longueur de la trame (du début des informations de la trame au dernier octet de données, à l'exclusion de la fin de la trame)

• Informations sur la trame (0x00 pour les trames standard, 0x80 pour les trames étendues)

• Identifiant de trame (2 octets pour les trames standard, 4 octets pour les trames étendues, octet de poids fort en premier)

• Champ de données

• Remorque à châssis.

Règles de conversion :

• Série → CAN/CAN FD : Le module analyse la trame série en respectant scrupuleusement le format personnalisé. Si l’en-tête, la fin, la longueur, les informations de trame ou tout autre octet non lié aux données sont invalides, la trame n’est pas transmise. Les trames valides sont converties en trames CAN/CAN FD selon les informations de trame et l’identifiant spécifiés, et le champ de données est copié dans le champ de données CAN/CAN FD.

• CAN/CAN FD → Série : Chaque trame CAN/CAN FD reçue est transmise immédiatement. Le module ajoute l’en-tête, la longueur, les informations, l’identifiant et la fin de la trame pour construire une trame série conforme au protocole personnalisé.

Cas d'utilisation typiques :

• Protocoles privés d'entreprise ou piles de protocoles héritées qui doivent être préservées

• Projets nécessitant un contrôle strict sur chaque champ du format de trame.

Configuration et maintenance

Le module prend en charge la configuration via les commandes AT et les outils de configuration PC. Les utilisateurs peuvent paramétrer avec précision les débits de transmission, les règles de filtrage des trames, les modes de fonctionnement et d'autres paramètres. La broche RESTORE permet une restauration rapide des paramètres d'usine, ce qui facilite la maintenance sur site et les déploiements par lots.

Pour obtenir une assistance technique supplémentaire et la documentation la plus récente, veuillez contacter :

• Site web : www.fr-ebyte.com

• Assistance technique : service@cdebyte.com