CAN總線控制器的設(shè)計與驗證.pdf

1、CAN(Controller Area Network)是由 ISO(International Organization for Standardization)定義的有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通信總線，是重要的現(xiàn)場總線之一，它遵從OSI模型，主要工作在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。高位速率，高抗干擾性，強檢錯、糾錯和故障處理能力，非破壞性仲裁方式，這些優(yōu)點使之成為最廣泛應(yīng)用的總線之一。
　　CAN總線控制器是CAN總線通訊協(xié)議的

2、實現(xiàn)，它是將各個控制節(jié)點連接到總線的重要環(huán)節(jié)。本文設(shè)計了一個獨立的CAN通訊協(xié)議的控制模塊，該模塊符合CAN通訊協(xié)議2.0版。該控制器設(shè)計通過軟件仿真，驗證了其協(xié)議兼容性以及工作的穩(wěn)定性。在實際應(yīng)用中可以將其作為通訊模塊在FPGA上實現(xiàn)，或者作為外設(shè)嵌入到SOC片上系統(tǒng)，實現(xiàn)靈活的CAN總線接口方案。
　　論文首先從CAN控制器底層著手，詳細(xì)分析了CAN2.0協(xié)議，然后通過比較分析現(xiàn)有的CAN控制器后，將CAN總線控制器劃分成既相

3、互獨立又相互關(guān)聯(lián)的功能模塊，并且對各個功能模塊的功能和原理進行詳細(xì)的介紹。CAN控制器的設(shè)計采用的是自頂向下的設(shè)計流程，將設(shè)計模塊劃分為：寄存器控制、位時序邏輯、數(shù)據(jù)緩存器、驗收濾波器、位流處理器、錯誤管理邏輯、接口控制邏輯七部分，并以Verilog語言實現(xiàn)各模塊。以Nios II嵌入式軟核處理器作為系統(tǒng)的核心，跟據(jù)其靈活的軟硬件可裁減特性，構(gòu)建一個可編程的片上系統(tǒng)，將自己設(shè)計的控制器模塊添加進系統(tǒng)，以實現(xiàn)總線控制器功能。
　　本