Auswahl der richtigen CAN-Schnittstelle für Ihre NI-CompactDAQ- oder NI-CompactRIO-Anwendung

National Instruments bietet zwei verschiedene Kategorien von Schnittstellenmodulen der C-Serie für CAN an: NI-XNET und NI 985x. 

Die NI-XNET CAN-Schnittstellenfamilie der C-Serie

NI bietet als Teil der NI-XNET-Familie zwei CAN-Schnittstellenmodule der C-Serie mit 1 Port, Hochgeschwindigkeits-/FD- und Low-Speed-/fehlertolerante Module: NI-9862 und NI-9861. Wie andere NI-XNET-Geräte bieten die Module wichtige Merkmale, die sie von anderen CAN-Schnittstellenmodulen der C-Serie unterscheiden:

• Möglichkeit zur Anbindung an die Hardware über eine einfach zu bedienende High-Level-NI-XNET-API, die für die CAN-Kommunikation in vielen verschiedenen Formfaktoren üblich ist (PCI, PXI, NI CompactDAQ, NI CompactRIO)
• Kompatibilität mit USB-, Ethernet- und Wi-Fi-NI-CompactDAQ-Chassis und -Controller-Systemen

^{Abbildung 1: Sie können die Hochgeschwindigkeits-/FD- und Low-Speed-/fehlertoleranten NI 986x NI-XNET CAN-Schnittstellenmodule der C-Serie sowohl auf den modularen Plattformen NI CompactDAQ als auch NI CompactRIO verwenden.}

NI-985x CAN-Schnittstellenfamilie der C-Serie

National Instruments bietet auch das NI-9852 und das NI-9853 an, bei denen es sich um Low-Speed- und High-Speed-CAN-Schnittstellenmodule der C-Serie mit zwei Ports handelt. Benutzererfahrung und Plattformkompatibilität dieser Module unterscheiden sich von denen der NI-986x-Module. Sie bieten

• Möglichkeit, mit den Schnittstellenmodulen über eine extrem flexible LabVIEW FPGA-basierte Low-Level-API zu kommunizieren
• Kompatibilität mit allen RIO-Plattformen von National Instruments (CompactRIO, NI Single-Board RIO usw.)
• Kommunikation und Synchronisation mit anderen Schnittstellenmodulen der C-Serie über dieselbe FPGA-API

^{Abbildung 2: Die NI 9852 und NI 9853 CAN-Schnittstellenmodule der C-Serie können auf der CompactRIO-Plattform mit flexibler Steuerung auf FPGA-Ebene verwendet werden.}

Einfache CAN-Kommunikation

Mit den NI 986x Schnittstellenmodulen können Sie eine einfache CAN-Kommunikation implementieren, die aus dem Lesen und Schreiben von Frames und Signalen im Netzwerk besteht. Als NI-XNET Schnittstellenmodule verwenden sie eine High-Level-API, die durch intuitive NI-XNET Funktionsaufrufe die Entwicklung vereinfacht und die Entwicklungszeit verkürzt. Diese API kann in USB-, Ethernet- und Wi-Fi-NI-CompactDAQ-Systemen sowie CompactRIO-Systemen mit Chassis des Typs cRIO-911x oder cRIO-908x verwendet werden.

^{Abbildung 3: Die NI-XNET API bietet High-Level-Funktionsaufrufe für das intuitive Lesen und Schreiben von CAN-Frames und Signalen.}

Standardisieren der CAN-Kommunikation für unterschiedliche Einstellungen und Umgebungen

Da die NI 986x Schnittstellenmodule NI-XNET Schnittstellenmodule sind, eignen sie sich ideal für die Entwicklung von CAN-Anwendungen und Projekten, die für viele verschiedene Umgebungen und Einstellungen standardisiert werden müssen. Die NI 986x Schnittstellenmodule können für mobile USB-, Ethernet- und Wi-Fi-basierte NI-CompactDAQ-Systeme sowie Headless-Embedded-CompactRIO-Systeme verwendet werden, indem Sie auf beide Plattformen dieselbe NI-XNET API anwenden. Da die gleiche API für PXI- und PCI-CAN-Schnittstellen verwendet wird, können Sie den gleichen Code einfach durch Kopieren und Einfügen auf jede der Hardwareplattformen portieren. Dies kann die Entwicklungszeit erheblich verkürzen, da Sie eine gemeinsame API für alles verwenden, von einem Labortestsystem mit PXI über ein mobiles USB-CAN-Kommunikationssystem mit NI CompactDAQ bis hin zu einem Headless-CAN-basierten Logger mit CompactRIO.

Real-Time-Testanwendungen

Real-Time-Tests umfassen die Verwendung einer Echtzeitumgebung zur Implementierung einer Testanwendung. Ingenieure verwenden Echtzeit-Testverfahren hauptsächlich, um eine höhere Zuverlässigkeit und/oder einen höheren Determinismus in einem Testsystem zu erreichen. Diese Techniken spielen auch bei der Entwicklung vieler heutiger Produkte und Systeme eine entscheidende Rolle. Beispiele sind Haltbarkeits-, Lebensdauer- und andere Testsysteme, die über einen langen Zeitraum oder mit längerer Abwesenheit des Bedieners arbeiten und die höchste Zuverlässigkeit erfordern, die von Echtzeitausführungsplattformen bereitgestellt wird. Überlegene Zuverlässigkeit wird auch von Umgebungstestzellen, Dynamometern, Hardware-in-the-Loop (Hardware-in-the-Loop)-Simulatoren und ähnlichen Testsystemen mit Regelkreisausführung gefordert, die den Low-Jitter-Determinismus von Echtzeitausführungsplattformen aufweisen müssen.

NI bietet ein Softwareprodukt, mit dem Sie Echtzeit-Testanwendungen effizienter implementieren können. NI VeriStand ist eine konfigurationsbasierte Softwareumgebung, die ein sofort einsatzbereites, aber anpassbares Werkzeug zum Erstellen von Echtzeittestsystemen bietet. Viele Echtzeit-Testanwendungen arbeiten mit CAN-Kommunikation und NI VeriStand unterstützt alle NI-XNET Produkte nativ, was bedeutet, dass NI 986x Schnittstellenmodule nativ unterstützt werden. NI VeriStand bietet gängige Funktionen für CAN-Anwendungen und die Flexibilität, die Sie zum Erweitern der Software benötigen, um Ihre Anwendungsziele zu erreichen.

^{Abbildung 4: NI-XNET CAN-Schnittstellen können in NI VeriStand für viele typische CAN-Kommunikations-Tasks und -Funktionen konfiguriert werden.}

Einfache CAN-Kommunikation

Genau wie die NI 986x-Schnittstellen können NI 985x CAN-Schnittstellenmodule der C-Serie für die einfache CAN-Kommunikation verwendet werden. Der Hauptunterschied besteht in der Benutzererfahrung mit den verschiedenen Schnittstellenmodulen. Anstatt Schnittstellenmodule wie die NI-986x-Schnittstellen mit Hilfe der NI-XNET API zu programmieren, verwenden Sie eine LabVIEW FPGA API, die NI 985x Schnittstellenmodulen eine niedrigere API für die Programmierung der Hardware bietet. Mit dieser API haben Sie die volle Kontrolle über das Timing des Lesens und Schreibens von CAN-Frames, während Sie dieselbe LabVIEW FPGA API verwenden, die auch mit anderen Schnittstellenmodulen der C-Serie für CompactRIO verwendet wird.

^{Abbildung 5: Die NI 985x CAN-Schnittstellen werden mit der LabVIEW FPGA API programmiert, die Ihnen eine untergeordnete Steuerung der Hardware, einschließlich der Sende- und Empfangszeiten von Frames, ermöglicht.}

FPGA-Triggerung der CAN-Kommunikation

Da Sie NI 985x CAN-Schnittstellenmodule der C-Serie mit dem LabVIEW FPGA Module programmieren, können Sie diese mit der gleichen FPGA-API wie andere Schnittstellenmodule der C-Serie für allgemeine I/O programmieren und von der Geschwindigkeit und Flexibilität der FPGA-Backplane auf der CompactRIO-Plattform profitieren. Durch die Kombination von allgemeiner Datenerfassung und CAN-Kommunikation in derselben FPGA-Anwendung können Sie mit CAN-Hardware schnelle Trigger- und Bearbeitungszeiten erzielen. Statt beispielsweise Daten von der FPGA-Anwendung eines allgemeinen Analogeingangsmoduls an den Real-Time-Host für CAN-Funktionsaufrufe weiterzuleiten, können Sie NI 985x CAN-Schnittstellen direkt von der FPGA-Anwendung aus aufrufen.

^{Abbildung 6: Sie können eine schnelle und flexible CAN-Triggerung erzielen, indem Sie NI 985x CAN-Schnittstellenmodule mit anderen I/O-Modulen in einer FPGA-Anwendung verwenden.}

FPGA-Byte-Level-Bearbeitung von CAN-Daten

Mit der LabVIEW FPGA Programmier-API für NI 985x CAN-Schnittstellenmodule können CAN-Daten, die von der Hardware gesendet und empfangen werden, schnell auf Byte-Ebene bearbeitet werden. Die Informationen in einem CAN-Frame können in der LabVIEW FPGA-Anwendung gelesen und bearbeitet werden, ohne dass Daten an den Real-Time-Controller des Systems gesendet werden müssen, wodurch diese Schnittstellenmodule für diese Art der Datenbearbeitung effizient und schnell sind. 

^{Abbildung 7: Mit den NI 985x CAN-Schnittstellen und LabVIEW FPGA können Sie schnell alle Daten innerhalb eines CAN-Frames byteweise bearbeiten.}

Abhängig von Ihren Anwendungsanforderungen können Sie zwischen einer Vielzahl modularer NI-Plattformen und CAN-Schnittstellen mit wichtigen Funktionen und Vorteilen wählen, die sich ideal für bestimmte Umgebungen und CAN-bezogene Projekte eignen. Ein Verständnis der Stärken jeder CAN-Schnittstelle sowie der C-Serie-Plattform von NI kann Ihnen helfen, das richtige CAN-Schnittstellenmodul für Ihre Anwendung auszuwählen und Ihre Projektziele erfolgreich zu erreichen.

• Weitere Informationen zum CAN-Schnittstellenmodul der C-Serie
• Weitere Informationen zu VeriStand