基于FPGA的CANopen協(xié)議棧關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，出現(xiàn)了各種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。其中，CAN總線標(biāo)準(zhǔn)作為一種技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、功能完善、成本合理的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊控制方式，已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，它也成為國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的開放式現(xiàn)場(chǎng)總線之一。CAN協(xié)議是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的協(xié)議，僅僅定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，這樣所形成的簡(jiǎn)單上層協(xié)議沒有通用性，和其他系統(tǒng)不能兼容，因此需要一個(gè)更開放的、標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議來(lái)定義CAN報(bào)文中的標(biāo)識(shí)符和字節(jié)數(shù)據(jù)。 CA

2、Nopen是一個(gè)基于CAN的高層協(xié)議，它對(duì)應(yīng)用層做了具體規(guī)范，同時(shí)提供豐富的標(biāo)志符定義。由于CANopen協(xié)議具備了良好的通剛性和擴(kuò)展性，因此不同廠商的設(shè)備可以依靠該協(xié)議通過(guò)總線進(jìn)行穩(wěn)定的互聯(lián)通信。目前，CANopen的應(yīng)用環(huán)境多局限在微處理器接CAN控制器芯片，軟件運(yùn)行的方式，不僅運(yùn)行及通信效率不高，還占用了較多的資源。本課題擬利用可重構(gòu)技術(shù)來(lái)解決上述問(wèn)題?？芍貥?gòu)技術(shù)是基于可重構(gòu)FPGA的，它將多個(gè)HDL語(yǔ)言描述的功能電路編譯產(chǎn)生為配

3、置文件，下載更新到FPGA硬件中，使該硬件具備配置文件所描述的硬件電路功能。本文分析了目前兩種構(gòu)建系統(tǒng)的可重構(gòu)方式，結(jié)合這兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)CANopen協(xié)議的特點(diǎn)，提出了一種通過(guò)軟核處理器指令使模塊重組的可重構(gòu)方法，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了動(dòng)態(tài)可重構(gòu)CANopen節(jié)點(diǎn)模型。 本文首先簡(jiǎn)單介紹了CAN總線標(biāo)準(zhǔn)以及CANopen協(xié)議的相關(guān)細(xì)節(jié)，然后針對(duì)CANopen協(xié)議提出了一種動(dòng)態(tài)可重構(gòu)的CANopen節(jié)點(diǎn)模型，并分析了基于這一模型