FPGA實現CAN總線通信節(jié)點設計

圖2 接口電路

　　2 系統(tǒng)軟件設計

　　2.1 設計流程

　　FPGA對CAN 總線通訊模塊的控制主要包括3 部分： CAN總線節(jié)點初始化、報文發(fā)送和報文接收。由于通訊模塊對接收數據的實時性要求并不是很高， 因此CAN 總線的數據接收和發(fā)送采用查詢方式。

　　2.1.1 初始化過程

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

　　2.1.2 發(fā)送過程

　　發(fā)送時， 用戶只需將待發(fā)送的數據按特定的格式組合成一幀報文， 送入SJA1000發(fā)送緩沖區(qū)中， 然后啟動SJA1000發(fā)送即可。當然， 在往SJA1000 發(fā)送緩存區(qū)送報文之前， 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SJA1000 向CAN 總線進行數據發(fā)送的流程圖如圖3所示。

圖3 發(fā)送數據流程圖

　　2.1.3 接收過程

　　接收子程序負責節(jié)點報文的接收以及其他情況處理。接收子程序比發(fā)送子程序要復雜一些， 因為在處理接收報文的過程中， 同時要對諸如總線關閉、錯誤報警、接收溢出等情況進行處理。只有在總線正常， 沒有錯誤報警， 并且接收緩沖區(qū)中有新報文， 才開始進行數據接收操作。對接收緩沖區(qū)的數據讀取完畢后釋放CAN接收緩沖區(qū)。FPGA 通過SJA1000接收CAN總線上的數據流程圖如圖4所示。