[发明专利]一种基于FPGA的CAN通信控制器

说明书

本发明涉及一种基于FPGA的CAN通信控制器，其主要技术特点是：包括接口管理逻辑模块、对象层模块和传输层模块并封装在FPGA中，所述接口管理逻辑模块、对象层模块和传输层模块依次相连接，该接口管理逻辑模块对外与微控制器相连接，该传输层模块对外与CAN设备及CAN时钟信号相连接。本发明设计合理，其将接口管理逻辑模块、接口管理逻辑模块和传输层模块集成在FGPA内实现CAN通信控制功能，减小了设备体积，降低了系统功耗，节省了系统成本，并在多个型号的光纤导航设备上进行试验，能够有效地提升系统的各项性能指标，可广泛用于捷联惯性导航领域的各种需要CAN通讯的设备中。

技术领域

本发明属于惯性导航技术领域，尤其是一种基于FPGA的CAN通信控制器。

背景技术

在捷联惯性导航技术中，经常会使用控制器局域网总线(CAN,ControllerAreaNetwork)进行数据传输，控制器局域网总线通常使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线网络通常使用CAN通信控制器对接入到网络中的CAN通讯设备进行控制，现有的CAN通信控制器通常封装在一个机箱内，其体积大、功耗高且成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、体积小且成本低的基于FPGA的CAN通信控制器。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于FPGA的CAN通信控制器，包括接口管理逻辑模块、对象层模块和传输层模块并封装在FPGA中，所述接口管理逻辑模块、对象层模块和传输层模块依次相连接，该接口管理逻辑模块对外与微控制器相连接，该传输层模块对外与CAN设备及CAN时钟信号相连接。

所述对象层模块包括发送消息存储器、接收消息存储器、TX优先级逻辑模块、配置寄存器和接收滤波器；发送消息存储器分别与接口管理逻辑模块及TX优先级逻辑模块相连接，所述配置寄存器分别与接口管理逻辑模块及传输层模块相连接，所述接收消息存储器分别与接口管理逻辑模块及接收滤波器相连接，TX优先级逻辑模块和接收滤波器分别与传输层模块相连接。

所述发送消息存储器和接收消息存储器均采用FIFO结构，缓存深度可以独立配置，最大到64个消息。

所述配置寄存器在外部微控制器的控制下设置CAN通讯模式、通讯波特率、中断方式以及数据屏蔽功能。

所述传输层模块包括比特流处理器、比特定时逻辑模块和时钟预分频器；所述比特流处理器与比特定时逻辑模块相连接进行TX比特和RX比特传输、控制信号和采用时钟的传输；所述时钟预分频器接收配置寄存器的控制信号，同时对CAN时钟信号进行预分频并输入到比特定时逻辑模块中。

本发明的优点和积极效果是：

本发明设计合理，其将接口管理逻辑模块、接口管理逻辑模块和传输层模块集成在FGPA内实现CAN通信控制功能，减小了设备体积，降低了系统功耗，节省了系统成本，并在多个型号的光纤导航设备上进行试验，能够有效地提升系统的各项性能指标，可广泛用于捷联惯性导航领域的各种需要CAN通讯的设备中。

附图说明

图1是本发明的CAN通信控制器电路方框图；

图2是CAN协议引擎的逻辑框图；

图3是CAN比特定时逻辑模块的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。

一种基于FPGA的CAN通信控制器，如图1所示，包括接口管理逻辑模块、对象层模块和传输层模块并封装在FPGA中，所述接口管理逻辑模块、对象层模块和传输层模块依次相连接，该接口管理逻辑模块对外与微控制器相连接，该传输层对外与CAN设备及CAN时钟信号相连接。