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

1、隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，多總線組合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，其中CAN/LIN組網(wǎng)應(yīng)用最為廣泛．應(yīng)用CAN/LIN組網(wǎng)技術(shù)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(fù)擔(dān)，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(shù)以其成本低廉、功能完善等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于眾多

2、領(lǐng)域。而實現(xiàn)CAN/LIN組網(wǎng)技術(shù)普遍采用CAN/LIN協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)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(guān)實現(xiàn)原理的詳細(xì)分析和研究，設(shè)計了基于FPGA的CAN/LIN協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)從結(jié)構(gòu)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(guān)允許報文幀在CAN網(wǎng)絡(luò)和LIN網(wǎng)絡(luò)之間透明傳輸，網(wǎng)關(guān)接收到LIN報

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