CAN總線控制器的設(shè)計(jì)與驗(yàn)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(shí)控制的串行通信總線，是重要的現(xiàn)場(chǎng)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(qiáng)檢錯(cuò)、糾錯(cuò)和故障處理能力，非破壞性仲裁方式，這些優(yōu)點(diǎn)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(shí)現(xiàn)，它是將各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)連接到總線的重要環(huán)節(jié)。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)獨(dú)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(jì)通過(guò)軟件仿真，驗(yàn)證了其協(xié)議兼容性以及工作的穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中可以將其作為通訊模塊在FPGA上實(shí)現(xiàn)，或者作為外設(shè)嵌入到SOC片上系統(tǒng)，實(shí)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(guò)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(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的功能模塊，并且對(duì)各個(gè)功能模塊的功能和原理進(jìn)行詳細(xì)的介紹。CAN控制器的設(shè)計(jì)采用的是自頂向下的設(shè)計(jì)流程，將設(shè)計(jì)模塊劃分為：寄存器控制、位時(shí)序邏輯、數(shù)據(jù)緩存器、驗(yàn)收濾波器、位流處理器、錯(cuò)誤管理邏輯、接口控制邏輯七部分，并以Verilog語(yǔ)言實(shí)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(gè)可編程的片上系統(tǒng)，將自己設(shè)計(jì)的控制器模塊添加進(jìn)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)總線控制器功能。
　　本