基于FPGA的CAN總線通訊仿真與測試平臺.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)中各種電控單元之間信息交換需求的迅速增多，現(xiàn)場總線技術(shù)受到研究人員的極大關(guān)注。CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò)，Controller Area Network)總線由于高可靠性、實時性和成本合理等優(yōu)點而被大量應(yīng)用于汽車電子、航天航空、工業(yè)測控等各個領(lǐng)域中。CAN總線通訊仿真與測試平臺是CAN總線產(chǎn)品開發(fā)過程中的必備工具，用來構(gòu)造基于開發(fā)-驗證思想的Ⅴ型開發(fā)流程，實現(xiàn)CAN總線產(chǎn)品的設(shè)計仿真、產(chǎn)品測試和故障檢測，因此開發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、

2、價格合理的CAN總線通訊仿真與測試平臺具有很好的實用價值和應(yīng)用前景。
　　 本文主要成果:
　　 (1)認真分析當今國際電子行業(yè)中CAN總線通訊仿真與測試平臺的發(fā)展趨勢，確定論文的寫作主題;
　　 (2)仔細分析傳統(tǒng)CAN分析儀的實現(xiàn)方法與技術(shù)，本論文采用FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列，F(xiàn)ield ProgrammableGate Array) SOPC(可編程片上系統(tǒng)，systemon a programmable

3、 chip)單芯片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，定制用戶IP核(知識產(chǎn)權(quán)核，Intellectual Property Core)，充分發(fā)揮FPGA并行處理能力，簡化外設(shè)硬件電路;采用硬件加速機制提高應(yīng)用程序執(zhí)行效率，并簡化程序代碼;
　　 (3)以國際標準CAN2.0B為基礎(chǔ)，認真分析CAN總線通訊原理與協(xié)議規(guī)范，并用VHDL(非常高速集成電路硬件描述語言，Very-High-Speed IntegratedCircuit Hardware De

4、scription Language)語言在FPGA中完成CAN控制器IP核的設(shè)計;
　　 (4)仔細分析傳統(tǒng)CAN總線通訊仿真與測試平臺的數(shù)據(jù)傳輸方式，充分考慮該平臺對遠程環(huán)境的支持，提出用以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā?br>　　 本文對當前CAN總線通訊仿真與測試平臺的研究現(xiàn)狀、CAN2.0B協(xié)議的通訊機制、傳統(tǒng)CAN分析儀的硬件實現(xiàn)方式做了詳細分析，給出了CAN總線通訊與仿真測試平臺的硬件、固件、軟件的詳細設(shè)計方案。用TC