อะแดปเตอร์ M.2 CAN FD เพิ่มการรองรับ CAN Bus ให้กับโฮสต์ที่มีซ็อกเก็ต M.2 Key-B

M.2 CAN FD adapter ออกแบบโดย Universal Machine Intelligence เป็นบอร์ดแปลง M.2 เป็น CAN FD ที่เพิ่มอินเทอร์เฟซ CAN FD ความเร็วสูง 2 ช่อง ให้กับโปรเจกต์ที่ต้องการการสื่อสารความเร็วสูงที่มีความเสถียร อะแดปเตอร์นี้มาในรูปแบบการ์ด M.2 Key-B ที่มีขนาดกะทัดรัดและการออกแบบที่สามารถแยกส่วนได้ รองรับความยาวสล็อต เช่น 2242, 2252, 2260 และ 2280

อะแดปเตอร์รองรับโปรโตคอล CAN FD และ CAN 2.0B ด้วยความเร็วสูงสุด 5Mbit/s พร้อมทั้งมีการแยกวงจรระหว่างโฮสต์และ CAN bus เพื่อเพิ่มความปลอดภัย คุณสมบัติเพิ่มเติมประกอบด้วยสวิตช์ปิดวงจรเครือข่ายแบบในตัวที่มีการแยกปลายวงจร (split termination) การใช้พลังงานต่ำมาก และความเข้ากันได้กับระบบ 12V, 24V และ 48V อะแดปเตอร์ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม อะแดปเตอร์นี้เหมาะสำหรับการใช้งาน เช่น การตรวจสอบและควบคุมในอุตสาหกรรม หุ่นยนต์ ระบบอัตโนมัติในสายการผลิต การทดสอบ Hardware-in-the-loop การเข้าถึงระบบระยะไกล การบันทึกข้อมูล และการประมวลผลแบบฝังตัว (embedded computing)

สเปคของอะแดปเตอร์ M.2 CAN FD:

• CAN Bus
  • ช่องสัญญาณ CAN – อินเทอร์เฟซ CAN แบบสองช่องสัญญาณที่ทำงานแยกกันและมีการแยกสัญญาณ (isolated)
  • คอนเนกเตอร์ – คอนเนกเตอร์แบบ DB9 breakout สองช่องเป็นมาตรฐาน (มีวเลือกคอนเนกเตอร์แบบ M12-A)
  • Baud Rate – สูงสุด 5Mbit/s
  • รองรับโปรโตคอล – โปรโตคอล CAN2.0A และ CAN2.0B
• อื่นๆ – การออกแบบแยกส่วน (Breakaway) รองรับความยาวช่องสล็อต 2242, 2252, 2260 และ 2280
• พลังงาน
  • เข้ากันได้กับระบบ 12V, 24V และ 48V
  • การใช้พลังงานต่ำมาก (Ultra-low powe)
• ขนาด – 51×30 มม. (โมดูล mini PCIe)
• อุณหภูมิขณะใช้งาน – -40°C ถึง +105°C

เราเคยเขียนบทความเกี่ยวกับอะแดปเตอร์ CAN Bus mini PCIe card เช่น Waveshare 2-CH CAN MiniPCIe และ CAN-PCIeMiniHS/402 ซึ่งทั้งสองรุ่นมีฟังก์ชัน CAN Bus แบบแยกสัญญาณ (isolated) และนี่เป็นครั้งแรกที่เราได้พบอะแดปเตอร์ CAN Bus ในรูปแบบ M.2

เฟิร์มแวร์นี้ใช้โปรโตคอล gs_usb ซึ่งทำให้รองรับการทำงานแบบ plug-and-play ได้กับระบบ Linux ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ นอกจากนี้ยังรองรับฟีเจอร์ เช่น one-shot transmission, FD mode (ISO 11898-1:2015) และ bitrate switching ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับ CAN หลากหลายประเภท แต่เฟิร์มแวร์นี้ไม่รองรับโหมด loopback, listen-only หรือ triple-sampling รวมถึงฟีเจอร์บางอย่าง เช่น FD Non-ISO mode, presumed ACK และ transceiver delay compensation ก็ไม่มีให้ใช้งาน นอกจากนี้ยังรองรับฟีเจอร์ classic CAN length แต่ไม่รองรับ cc-len8-dlc หรือ len8_dlc ซึ่งช่วยให้สามารถตั้งค่า DLC (data-length-code) ที่ 9 ถึง 15 ไบต์ได้ แม้ว่าข้อมูลในเฟรมจะมีเพียง 8 ไบต์เท่านั้น การอัปเดตเฟิร์มแวร์สามารถจัดการได้ง่ายผ่านเครื่องมือบรรทัดคำสั่ง UMI หรือทำแบบแมนนวลโดยใช้เครื่องมืออย่าง dfu-util สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับซอฟต์แวร์สามารถดูได้จาก GitHub repo ของบริษัท

คุณสมบัติ Split Termination บนคอนเนกเตอร์ DB9 ช่วยลดสัญญาณรบกวนและปรับปรุงความเสถียรของสัญญาณ โดยสามารถเปิดใช้งานได้โดยการบัดกรี TERM” pad บน breakout board ตามภาพตัวอย่างด้านขวา

บริษัทมีเอกสารแนะนำเกี่ยวกับการตั้งค่าและการเริ่มต้นใช้งานอินเทอร์เฟซ CAN (Controller Area Network) บนระบบ Linux โดยใช้ systemd-networkd เพื่อทำให้การตั้งค่าเป็นไปโดยอัตโนมัติในระหว่างการเริ่มต้นระบบ เป้าหมายคือการตั้งค่าอินเทอร์เฟซ CAN (เช่น can0) โดยอัตโนมัติพร้อมการกำหนดค่าที่เฉพาะเจาะจง เช่น อัตราบิต (bit rates) และโหมด FD (Flexible Data-rate) เพื่อให้อินเทอร์เฟซพร้อมใช้งานโดยแอปพลิเคชันทันทีเมื่อระบบบูตเสร็จ

ไฟล์การตั้งค่าสำหรับอินเทอร์เฟซจะถูกเก็บไว้ที่/etc/systemd/network/30-can.network :

คุณสามารถทดสอบได้โดยใช้สิ่งต่อไปนี้:

ในเอกสารมีการอธิบายเกี่ยวกับวิธีการตั้งค่าและจัดการอินเทอร์เฟซ CAN (Controller Area Network) บน Linux โดยใช้คำสั่ง IP เอกสารแบ่งเนื้อหาออกเป็นส่วน ๆ อย่างชัดเจน ได้แก่:

การตั้งค่าอินเทอร์เฟซพื้นฐาน:

การใช้ CAN FD (Flexible Data-rate):

การแสดงสถิติของอินเทอร์เฟซ:

อะแดปเตอร์ M.2 CAN FD มีราคา $120(~4,000฿) บน Tindie และทางบริษัทยังจำหน่ายอะแดปเตอร์ mPCIe ในราคาเดียวกันด้วย

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : M.2 CAN FD adapter adds CAN Bus support to hosts with a spare M.2 Key-B socket

Suthinee Kerdkaew

บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT