基于FPGA的CAN-LIN協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)場總線技術的發(fā)展，多總線組合網(wǎng)絡技術得到廣泛應用，其中CAN/LIN組網(wǎng)應用最為廣泛．應用CAN/LIN組網(wǎng)技術有眾多的好處。首先，LIN總線相對CAN總線的最大優(yōu)勢是節(jié)約節(jié)點成本，特別在節(jié)點眾多時，累加起來總的成本節(jié)約是很可觀的。其次，LIN總線子網(wǎng)內(nèi)部的通訊可以大大減輕CAN總線主干網(wǎng)的負擔，減少主干網(wǎng)數(shù)據(jù)阻塞的可能，這一點對于實時控制系統(tǒng)來說十分重要。所以，CAN/LIN組網(wǎng)技術以其成本低廉、功能完善等優(yōu)點，被廣泛應用于眾多

2、領域。而實現(xiàn)CAN/LIN組網(wǎng)技術普遍采用CAN/LIN協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關的形式。 本課題通過對CAN總線和LIN總線協(xié)議規(guī)范以及網(wǎng)關實現(xiàn)原理的詳細分析和研究，設計了基于FPGA的CAN/LIN協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關。該網(wǎng)關從結(jié)構上分為CAN控制器模塊、LIN控制器模塊和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。基本思想是將CAN控制器、LIN控制器集成到一個芯片中，并通過協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。該網(wǎng)關允許報文幀在CAN網(wǎng)絡和LIN網(wǎng)絡之間透明傳輸，網(wǎng)關接收到LIN報

3、文幀后，將LIN標志符轉(zhuǎn)換為CAN標志符，然后作為CAN數(shù)據(jù)幀在CAN網(wǎng)絡中傳送；網(wǎng)關接收到CAN報文幀后，將CAN標志符轉(zhuǎn)換為LIN標志符，然后作為LIN數(shù)據(jù)在LIN網(wǎng)絡中傳送。 本課題重點討論了網(wǎng)關中各模塊的設計思路，以及部分模塊的實現(xiàn)程序，并給出了相關仿真波形圖。首先，以Altera公司的QuartusⅡ軟件為設計平臺，通過VerilogHDL硬件描述語言實現(xiàn)對網(wǎng)關中各模塊進行編程。最后，利用FPGA開發(fā)板為硬件平臺，對所