FPGA實(shí)現(xiàn)CAN總線通信節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

圖2 接口電路

　　2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　2.1 設(shè)計(jì)流程

　　FPGA對(duì)CAN 總線通訊模塊的控制主要包括3 部分： CAN總線節(jié)點(diǎn)初始化、報(bào)文發(fā)送和報(bào)文接收。由于通訊模塊對(duì)接收數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求并不是很高， 因此CAN 總線的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送采用查詢(xún)方式。

　　2.1.1 初始化過(guò)程

　　系統(tǒng)上電后首先對(duì)82C250 和S JA1000 進(jìn)行初始化， 以確定工作主頻、波特率、輸出特性等。SJA1000的初始化只有在復(fù)位模式下才可以進(jìn)行， 初始化主要包括工作方式的設(shè)置、驗(yàn)收濾波方式的設(shè)置、驗(yàn)收屏蔽寄存器( AMR )和驗(yàn)收代碼寄存器( ACR)的設(shè)置、波特率參數(shù)設(shè)置和中斷允許寄存器( IER) 的設(shè)置等。在完成SJA1000 的初始化設(shè)置以后， SJA1000 就可以回到工作狀態(tài)， 進(jìn)行正常的通信任務(wù)。設(shè)計(jì)中使SJA1000工作在PeliCan的方式下。

　　2.1.2 發(fā)送過(guò)程

　　發(fā)送時(shí)， 用戶只需將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按特定的格式組合成一幀報(bào)文， 送入SJA1000發(fā)送緩沖區(qū)中， 然后啟動(dòng)SJA1000發(fā)送即可。當(dāng)然， 在往SJA1000 發(fā)送緩存區(qū)送報(bào)文之前， 必須先判斷發(fā)送緩沖區(qū)是否鎖定， 如果鎖定則等待; 判斷上次發(fā)送是否完成， 未完成則等待發(fā)送完成。FPGA 通過(guò)SJA1000 向CAN 總線進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的流程圖如圖3所示。

圖3 發(fā)送數(shù)據(jù)流程圖

　　2.1.3 接收過(guò)程

　　接收子程序負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)報(bào)文的接收以及其他情況處理。接收子程序比發(fā)送子程序要復(fù)雜一些， 因?yàn)樵谔幚斫邮請(qǐng)?bào)文的過(guò)程中， 同時(shí)要對(duì)諸如總線關(guān)閉、錯(cuò)誤報(bào)警、接收溢出等情況進(jìn)行處理。只有在總線正常， 沒(méi)有錯(cuò)誤報(bào)警， 并且接收緩沖區(qū)中有新報(bào)文， 才開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)接收操作。對(duì)接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)讀取完畢后釋放CAN接收緩沖區(qū)。FPGA 通過(guò)SJA1000接收CAN總線上的數(shù)據(jù)流程圖如圖4所示。