基于FPGA的CAN控制器軟核的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)場總線技術(shù)是目前自動控制領(lǐng)域最熱門的技術(shù)之一。CAN(Controller Area Network）總線是重要的現(xiàn)場總線之一，遵從OSI模型，主要工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。CAN總線是一種全數(shù)字，多主機的異步串行總線，有著高效的報文過濾機制，錯誤檢測機制，高速的遠距離傳輸，以及便利的應(yīng)用層接口等良好性能。目前CAN總線已在汽車工業(yè)、航空工業(yè)、工業(yè)控制等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，并正向更多的領(lǐng)域發(fā)展。
　　 目前市面上存在的都是標(biāo)

2、準定制的CAN控制器芯片，因此CAN總線設(shè)計的關(guān)鍵也就在于如何設(shè)計和使用它們。然而這些CAN控制器芯片接口固定，通用性差，不能兼容，且不易集成到已有的嵌入式系統(tǒng)中，若要實現(xiàn)額外功能還需外接電路?？蓪AN控制器設(shè)計成軟核，通過在單片F(xiàn)PGA中構(gòu)建CAN總線系統(tǒng)來解決上述不足，同時還可在FPGA的剩余資源上集成其他自行設(shè)計的數(shù)字電路，可有效減少外圍芯片的數(shù)量。
　　 本論文的重點是CAN控制器的前端設(shè)計，即用Verilog HDL

3、語言完成CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的RTL級設(shè)計，實現(xiàn)其功能，并且能夠在FPGA開發(fā)平臺Spartan 3E上通過仿真驗證，證明其正確性。
　　 論文首先分析CAN2.0協(xié)議，并通過對現(xiàn)有的CAN控制器芯片的分析，確定本文的CAN控制器結(jié)構(gòu)，將其分解為即相互獨立又相互關(guān)聯(lián)的功能模塊，包括接口邏輯、寄存器模塊和核心模塊。再進一步闡述各功能模塊的設(shè)計思想和設(shè)計流程。接口管理邏輯提供WISHBONE SOC 與單片機兩種可選的接口