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基于MCU软核的CAN总线控制器的设计与实现

罗玉  
【摘要】:随着GPS导航、车载音视频等电子技术在汽车中的广泛使用,汽车中的电子设备越来越多,而这些电子设备都需要安装相应的电线,这些电线不但占据了大量的空间而且还影响了汽车的安全性和能量消耗,正因为如此汽车内越来越需要集中布线和设备的互联方法。为了解决汽车中各设备之间的数据交换与互联,20世纪80年代,由德国bosch公司开发的一种串行通讯总线控制器局域网CAN在这样的背景下应运而生,它是唯一具有国际标准的现场总线。 本论文的重点是基于MCU软核的CAN总线控制器的设计并在FPGA上实现,主要包括CAN总线控制器的设计与验证和MCU软核与CAN总线控制器等多IP核复用及其软硬件的设计与验证两部分。首先选用了现在用的比较广泛的CAN2.0A/B的协议,在对协议认真的分析和理解的基础上,把CAN总线控制器分成接口管理逻辑、报文缓冲、验收滤波器、位数据流处理器、错误管理逻辑、位时序逻辑六个模块,用verilog HDL语言对CAN总线控制器的各个部分进行RTL级的代码编写并对其功能进行仿真验证。其次就是选取可用的MCU软核,并对其进行验证,本课题选取的是SYNOPSYS公司的DW8051软核。再次是完成SOC设计中MCU软核的扩展与CAN总线控制器等多IP核的复用,掌握MCU的软件编程并对整个系统进行验证。最后在板极上将整个系统作为总线的一个节点与其他节点进行通讯基本实现其功能。


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