CAN总线控制器IP核设计实现

CAN总线是一种成熟的串行通信总线,它具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率高、维护成本低、实时性强、很好的开放性及数据兼容性等优点。CAN总线这些众多的优点使其广泛应用于工业自动化控制等领域。其应用的广泛性则进一步对CAN总线IP提出了需求。同时以IP实现的CAN总线控制器所具有的通用处理器访问接口,良好的可移植性等优点使其可以集成于各种嵌入式SoC设计中。本论文从CAN总线的规范和特点出发,提出了CAN总线控制器IP核的特点并定义了其功能,采用Verilog语言设计实现了CAN总线控制器IP核的功能,最后通过仿真和FPGA原型验证,证明了设计实现的正确性。目前CAN总线控制器IP核已经应用于SOPC和SoC的嵌入式应用设计中。     

CAN总线控制器IP核设计实现

CAN总线是一种成熟的串行通信总线,它具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率高、维护成本低、实时性强、很好的开放性及数据兼容性等优点。CAN总线这些众多的优点使其广泛应用于工业自动化控制等领域。其应用的广泛性则进一步对CAN总线IP提出了需求。同时以IP实现的CAN总线控制器所具有的通用处理器访问接口,良好的可移植性等优点使其可以集成于各种嵌入式SoC设计中。文中从CAN总线的规范和特点出发,提出了CAN总线控制器IP核的特点并定义了其功能,采用Verilog语言设计实现了CAN总线控制器IP核的功能,最后通过仿真和FPGA原型验证,证明了设计实现的正确性。目前CAN总线控制器IP核已经应用于SOPC和SoC的嵌入式应用设计中。     

基于FPGA和CAN控制器软核的CAN总线发送系统的设计与实现

基于FPGA嵌入式片上系统可编程技术,采用现有的CAN总线控制器软核模块,设计了软核控制程序,将由CAN控制器软核及其控制程序组成的CAN发送软件嵌入在FPGA内部,开发了CAN总线通信系统,实现了对CAN总线数字量的发送;经过软件仿真验证、静态时序分析和硬件系统测试,仿真和测试结果表明,该系统设计合理,方案可行,时序正确,功能、性能满足要求;系统将硬件软件化,有效的减少了外围芯片的数量,降低了系统的体积和功耗,提高了产品的集成度、通用性和可靠性,具有良好的实用价值和推广前景。     

基于CAN总线的通信系统的设计与实现

CAN总线是一种多主方式的串行总线。最初CAN总线被应用在汽车上,其目的是连接汽车上各个部件,并使其可以进行自由通信和控制。同时减少原始方法的复杂的布线,实现基于CAN总线协议的局域网通信。CAN总线局域网通信具有以下优点:具有高抗干扰性;具有较高的实时性;它应用简单,项目开发周期短。文中的工作是实现基于CAN总线协议的数据采集通信系统。通过利用CAN总线模块(Basic)实现单片机之间的基于CAN总线协议的通信。     

动态可重构系统的CAN总线通信系统设计

针对动态可重构系统中的通信系统具有灵活性和可扩展性的特点,设计并实现了可重构系统中的CAN总线通信系统。CAN总线通信系统以SJA1000为总线控制器、PCA82C250为总线收发器,设计了硬件接口电路,采用Verilog HDL进行了软件设计。论文阐述了CAN总线软件设计的过程,并对软件程序在Modelsim中进行了仿真测试,仿真结果验证了CAN总线通信系统设计的正确性和合理性。     

基于CAN总线的通信系统的设计与实现

CAN总线是一种多主方式的串行总线。最初CAN总线被应用在汽车上，其目的是连接汽车上各个部件，并使其可以进行自由通信和控制。同时减少原始方法的复杂的布线，实现基于CAN总线协议的局域网通信。CAN总线局域网通信具有以下优点：具有高抗干扰性；具有较高的实时性；它应用简单，项目开发周期短。文中的工作是实现基于CAN总线协议的数据采集通信系统。通过利用CAN总线模块（Basic）实现单片机之间的基于CAN总线协议的通信。     

基于CAN总线驱动器和异步收发器的通信网络

分析和对比了RS485和CAN总线技术,指出RS485总线具有成本低和开发简单、而CAN总线具有可靠性高和通信距离远的特点;虽然它们的总线信号逻辑不同,但是它们与单片机的接口数字逻辑信号相同;在此基础上,结合两者的优点设计了基于CAN总线驱动器和异步收发器的通信网络,给出了基于该通信网络的一种应用形式;在Modbus主从式通信方式基础上,设计了新的适合多主通信方式的数据包格式,给出了发送节点的通信活动图,并详细陈述了基于有限状态机的通信流程和编程方法;该通信网络可以用于传统RS485总线很难满足要求、需要CAN总线的性能而又要求价格比较低的场合。     

基于SJA1000IP核的CAN总线通信系统

分析了CAN总线控制器的工作原理,以SJA1000为模型,提出基于SOPC技术的CAN总线控制器的设计方案,并完成SJA1000IP核的设计;完成了在Altera的CycloneIII型FPGA芯片上集成微处理器核、SJA1000IP核、数据RAM、程序ROM为一体的完整CAN总线通信系统的设计。实验结果验证了SJA1000IP核设计方案的合理性。     

基于FPGA的CAN总线通信系统

为了克服单片机固有的缺陷,满足航天控制的需求,文章提出了如何利用FPGA采用查询的方式控制CAN控制器SJA1000,从而实现CAN总线数据通信的方法;介绍了该系统的硬件构成、芯片选择和组成原理,对FPGA的控制程序进行了分析和设计;实验结果表明,系统完全满足CAN总线通信要求,与以往基于单片机的CAN总线通信系统相比较,降低了体积、重量和功耗,具有优越性;该设计已成功应用于星载电场仪的地面检测设备中。     

基于CAN总线智能节点的设计与实现

根据CAN总线技术特点,利用ARMSTM32F107芯片和通用CAN收发器CTM8251T,给出了基于CAN总线智能节点的硬件和软件设计方法,并实现了智能节点之间的通信。实际应用表明,该智能节点工作稳定可靠,具有较强的抗干扰能力。     

VxWorks系统下CAN驱动的设计与优化

为在VxWorks系统下实现龙芯3A3000主板的控制器局域网(CAN)总线通信,采用SJA1000T设计基于PCI总线的8通道CAN通信板,并提出相应的驱动设计和优化方案。对龙芯3A3000处理器的驱动进行优化,在发送数据时禁用CAN而使用查询方式发送,在接收数据时中断服务程序对所有通道进行遍历查询,以提高中断利用率,在创建设备函数时根据PCI总线信息识别每个CAN通信板,以确保系统中不同CAN通道拥有唯一的通道号。实验结果表明,该驱动方案运行稳定,数据传输安全可靠,经优化后能够有效降低CAN通信板的中断次数,提高CAN总线的通信速率,避免多板环境下故障板卡干扰正常板卡,提高了系统的健壮性。     

四通道隔离CAN通讯模块设计

针对CAN总线通讯系统对实时性和可靠性的要求,文章设计了一种基于CPCI总线的四通道隔离CAN总线通讯模块;该模块与现有的同类CAN总线设备相比,在成本和电路集成度上具有明显的优势;该模块在硬件上采用了单片FPGA来实现CPCI接口以及4个独立的CAN控制器逻辑,并且使用了4个隔离的CAN收发器CTM1051同时实现电平转换与电气隔离;在固件设计中,分别采用PCI总线IP核和CAN总线IP核来实现PCI接口和CAN总线控制器;在软件设计中,按照模块技术要求来设计设备驱动程序、仪器驱动程序和软面板;经实验测试表明,该模块的位宽容忍度范围为±5%、采样点特征值为75%并能连续正常工作3小时以上,具有良好的性能指标和可靠的四通道数据收发功能。     

基于双路CAN总线的通讯板卡设计与实现

在煤矿系统中,各个采集监控设备之间都采用CAN总线进行相互传输数据,针对这一问题,设计定制的一款通讯板卡;由于设计小型化的要求,故采用PC104+的总线结构,该通讯卡含有2路CAN总线通信通道,PC104+总线目标接口芯片采用PLX 9030;SJA1000作为CAN控制器,82C250作为CAN收发器;在2路CAN通信通道上均采用光电隔离技术,增强系统在恶劣环境中使用的可靠性;在此基础上编写了驱动程序;该通讯板卡交付验收后,通过实际测试,当CAN总线工作在1M波特率的情况下,电缆长度在40米的情况下,CAN总线收发数据正确;整个系统运行稳定,可靠性高。     

电梯控制器中CAN通讯的设计与实现

将CAN总线用于电梯控制器中,实现了基于51的CAN与基于ARM的CAN之间的通讯;在BasicCAN模式下,对CAN2.0A协议帧信息进行实际内容规划,并对通讯过程中的一些重要参数进行设置;以MEDWIN为软件平台,采用C51编程,实现电梯控制器中楼层控制板和轿厢扩展板的功能,主板控制器、轿厢控制器以及轿顶控制器采用ADS1.2作为软件平台;各控制器通过CAN总线进行信息的传输;实验证明,CAN总线可以用于电梯控制器的通讯中,性能可靠,实时性好.     

基于CAN总线的多电机嵌入式监控系统设计

基于嵌入式技术和CAN总线通信技术,设计了一套分布式结构多电机监控系统;首先对监控中心进行了方案设计,简述了其嵌入式软件中启动代码、板级支持包、人机交互界面、文件系统的开发过程,并对其进行了操作系统UC/OS-II移植和进程任务管理开发;然后根据节点控制器的任务和控制对象,对控制节点进行了硬软件设计;同时根据系统的通信任务要求,介绍了CAN通信在本系统中的应用实现过程。最后通过对3个节点电机的控制进行试验,结果表明,整个系统能完成监控功能并通信稳定;该多电机监控系统成本低、实时性高,易于与其他系统结合,节点和功能易于扩展,具有一定的实用和推广价值。     

CAN总线接口电路设计

本文介绍了CAN总线的主要性能及特点,CAN总线在实际工业应用中的总体结构,同时给出了CAN总线协议转换器的硬件设计方法和通信协议。主要研究了CAN总线接口电路设计,把所设计的总线接口电路由微处理器、CAN控制器、CAN总线收发器组成,并且详细介绍了CAN控制器、CAN收发器的功能以及CAN总线接口的硬件电路和硬件条件下的软件设计,主要为后续CAN总线接口电路的应用打下了基础。     

基于FPGA与ARM单片机的CAN总线分析仪设计

针对CAN总线网络通信质量分析、测试和验证的需要,论证了一种基于ARM单片机与FPGA完成的CAN总线分析仪设计;该分析仪采用集成的CAN控制器与专用总线电平采样双通道信息采集硬件结构;采用单片机及基于FPGA的专用电路完成对CAN网络的实时通信数据的收集与监控;采用PC机完成数据分析与参考信息显示;文章详细讨论了分析仪硬件的具体设计;分析了CAN总线通信波特率的自动检测、总线故障的检测与定位方法;最后结合软件设计给出了所设计的CAN总线分析仪的实测试验结果,可实现总线报文的正常监测、总线状态分析与错误检测功能。     

基于CAN总线的分布式仓储系统设计

传统仓储系统普遍存在自动化程度低,控制不便,数据存储查询节点远离现场等问题。针对此类情况,设计了一种基于CAN总线的分布式仓储系统。系统以便携式计算机作为控制站,以CAN总线为基础与被控节点组建分布式网络,被控节点主要由以单片机为核心的控制电路与带有可控电磁锁的货柜组成基本硬件。控制站通过CAN总线向被控节点下发控制指令,控制货柜电磁锁动作,实现柜门开闭的远程控制。通过实验验证,发现基于CAN总线的分布式控制网络具有可靠性高、数据传输迅速等特点,基于该网络的仓储系统实现了“集中管理,分散控制”的目的,同时也验证了CAN总线在仓储系统自动化控制设计中应用的可行性。     

基于CompactPCI的抗恶劣环境CAN总线模块设计

为了扩展抗恶劣环境计算机的CAN总线接口,提出了一种基于CompactPCI的抗恶劣环境CAN总线模块的设计方法。该方法中包括基于CompactPCI的抗恶劣环境CAN总线模块的设计思路和实现过程。在该方法采用了FPGA实现寄存器设计与逻辑控制,在工控3U板幅上实现了4路光电隔离CAN总线接口的紧凑设计。该方法应经投入应用,在应用过程中取得了良好的效果。