在本博客中我将比较一些单通道云海游戏 CAN 接口:
技术博客
06/06/2022
作者 云海游戏
比较新产品云海游戏 U100 和云海游戏 Leaf Pro HS v2
- 云海游戏 U100 73-30130-01173-1
- 云海游戏 U100P 73-30130-01174-8
- 云海游戏 Leaf Pro HS v2 73-30130-00843-4
- 云海游戏 Leaf Light HS v2 73-30130-00685-0
我将展示与现有的云海游戏 Leaf 系列接口产品相比，新的云海游戏 U100/U100P接口快多少。相对于其他制造商的CAN接口产品，这些数据可为你提供良好的性能基准。如果你的应用程序需要更快响应速度，则需要确保云海游戏 U100/U100P的响应时间可靠。
我将展示，在某些极端情况下，云海游戏 U100的速度是云海游戏 Leaf Light的4倍，和几乎是云海游戏 Leaf Pro的2倍。
云海游戏 Leaf 通讯仪
- 云海游戏 Leaf Light HS v2 (73-30130-00685-0)
- 云海游戏 Leaf Pro HS v2 (73-30130-00843-4)
云海游戏 Leaf系列经过应用证明是非常耐用可靠的CAN通讯仪。它们几乎适用于所有应用。只是在需要极短延迟的应用中，云海游戏 PCIe通讯卡更有优势。
LIGHT系列提供基本功能，适合许多标准应用。PRO系列增加了一些高级功能和扩展性能，例如，错误帧生成和安静模式。
云海游戏 U100 通讯仪
- 云海游戏 U100 (73-30130-01173-1)
- 云海游戏 U100P (73-30130-01174-8)
云海游戏 U100和U100P系列带来了更多的新特性:
- 轻质玻璃纤维增强聚酰胺IP67外壳
- 加强型电隔离功能
- 直观的LED指示灯
- 宽工作温度范围 (-40 °C到 +85 °C)
- 有4种不同的连接器, DB9, OBD-II, M12 和 J1939-II。
云海游戏 U100和云海游戏 U100P都支持CAN FD。
云海游戏 U100和U100P还带来了什么新功能 ?
除了上述新功能外，云海游戏 U100和U100P还有一个关键的新功能:
- 快速USB响应处理。
与云海游戏 Leaf系列相比，云海游戏 U100 USB通信得到极大优化。无需对CAN帧进行任何智能“重新打包和捆绑”，因为U100具备同时处理USB和CAN通信的能力。
这对更高级别的协议有非常重要的作用。U100系列比云海游戏 Leaf Pro快75%。在某些情况下，U100可与云海游戏 PCIe CAN通信卡相媲美。
测试方法 CAN Q&A（CAN问答）
在CAN总线上发送报文时，让对方接收报文，并让该对方返回相应答复。这就是CAN Q&A的定义。
我们一秒钟能发送多少次问答？
限制可处理的报文数量的一些因素:
- CAN报文长度
- CAN总线比特率
- CAN接口硬件延迟
- 软件延迟
在比较接口时，我将使用四种不同的设置。
比特率 ID DLC 每秒Q&A的最大数量（Q&A/s）
1000 11bit 0 10416
1000 11bit 8 4464
500 11bit 8 2232
250 11bit 8 1116
什么是“每秒Q&A的最大数量”?
当以1000 kbit/s比特率、11位ID和0字节作为有效负载发送CAN帧时，总线上每秒可承载不超过20833个CAN帧。因此，每秒Q&A的最大数量为20833/2=10416 PP/s。
如果我的软件绝对没有延迟，接口也没有延迟，那么我应该能够达到每秒10416 PP。
这是理想状态。软件和通讯仪没有延迟！但是在我们能拥有基于超导性和量子计算的硬件之前，必须接受软件和硬件的延迟。（是的，软件没有延迟，因为它们是在硬件中执行的，但你明白这一点）。
我期待多少Q&A/s?
我创建了一个用DELPHI（Pascal）编写的简单测试软件，并调用了云海游戏 CANlib SDK中的Global Callback(全局回调)函数。我没有尝试优化我的程序，因为它的运行应该类似典型的CAN应用程序。
过程很简单。发送报文，等待回复，然后重复该过程。统计软件每秒执行此操作的次数。
Q&A的对方
要进行这个“乒乓”测试，必须要有“对手”。
我使用标准的Windows 10工作站，配备一个云海游戏 PCIEcan HS v2通讯卡。此设备上运行的软件检查总线上是否有任何CAN报文，读取它们并立即将其发送回去（返回给发送方）。
这个软件以很简单方式编写，没有经过优化。
典型测试系列
Diagram 1, 云海游戏 U100, 1Mbit/s, 0 byte DLC
此测试持续2.5秒（x轴是以秒为单位的时间）。我开始发送100 PP/s，目标是在测试结束时发送10000 PP/s。
我们可以看到，我们从100 PP/s（右轴）开始，曲线在4750 PP/s（右轴）左右变平缓。
此Q&A测试结果
1Mbit/s, 0 DLC 1Mbit/s, 8 DLC 500Kbit/s, 8 DLC 250Kbit/s, 8 DLC
U100/U100P 4758 2787 1678 934
Leaf Pro HS v2 2719 2002 1335 802
Leaf Light HS v2 988 988 988 496
我们在上面的测试中可看到，云海游戏 U100和云海游戏 U100P总是比Leaf Light和Leaf Pro提供更高的传输量。
它们的速度几乎与固定安装的KVASER PCIEcan HS v2一样快。当我比较它们时，云海游戏 U100和云海游戏 U100P达到PCIe板性能的85-95%左右。
Bitrate ID DLC
Setting 1: 1 Mbit/s 11bit 0 bytes
Setting 2: 1 Mbit/s 11bit 8 bytes
Setting 3: 500 kbit/s 11bit 8 bytes
Setting 4: 250k bit/s 11bit 8 bytes问题解答
我可以从云海游戏 Leaf Light HS v2转到云海游戏 U100吗?
云海游戏 U100支持云海游戏 Leaf Light HS v2所具备的所有功能。通常不需要对软件进行调整。
我可以从云海游戏 Leaf Pro HS v2转到云海游戏 U100P吗?
云海游戏 U100P支持云海游戏 Leaf Pro所具备的所有功能，只有一个例外；U100P不支持t脚本。
我需要新驱动程序和SDK吗?
所有云海游戏接口共享相同的驱动程序和SDK包。为云海游戏 Leaf light或云海游戏 Leaf Pro编写的软件通�？捎朐坪Ｓ蜗� U100和云海游戏 U100P一起使用，无需任何更改。（但用最新的云海游戏 SDK更新/重新编译软件从来没错）。
为什么云海游戏 U100比云海游戏 Leaf Light and Leaf Pro更快?
在内部:? ? ?与云海游戏 Pro和云海游戏 Light接口相比，云海游戏 U100使用了更强大的处理器。而且尽管它更强大，它消耗的能量更少。
在外部:? ? ?在云海游戏 U100硬件和云海游戏驱动程序中，USB通信都得到了极大优化。无需对CAN帧进行任何智能“重新打包和捆绑”，因为云海游戏 U100具备同时处理USB和CAN通信的能力。
USB连接的接口能像内置板卡接口一样快吗？
根据目前使用的技术，比起外置的CAN通讯仪，内置的CAN通讯卡总是更快。
U100使用USB2，未来使用USB3会更快吗？
切换到USB3可能不大可能给接口带来更高的传输量。USB2是一种非常可靠的通信方法，可满足我们今天和未来多年的要求。多数通信延迟是由计算机、接口电路和CPU引起的。
云海游戏 U100是否需要快速主机？
云海游戏 U100几乎可在任何硬件上运行。与云海游戏 Leaf Pro或Leaf Light相比，云海游戏 U100在USB通信中不进行CAN帧的重新打包和捆绑，因此生成更多的USB数据包。在主机CPU上的负载将更高，因此建议主机应用程序能够访问足够的CPU内核。云海游戏 U100还需要快速且具有充足处理能力的USB控制器和集线器。（几乎所有过去5年销售的电脑都具备此适宜水平的性能）。
你需要更多信息或还有任何问题？
Lars-G?ran Fredriksson
Lars-G?ran Fredriksson现任云海游戏 AB的现场应用工程师。他拥有地理信息系统（GIS）和遥感领域的背景，目前专注于将云海游戏开发团队的专业知识与终端用户的实际需求相结合。他对CAN技术的热情可见一斑：入职首周，他便设计了一款互动式CAN知识问答游戏，引发了办公室全员寻找正确答案的热潮。此外，他还是一位对环保捕鱼充满热情的渔民，致力于研发新型环保捕鱼技术。目前，他放生的最大鱼种是一尾重约325公斤（715磅）的蓝鳍金枪鱼。
