如何使用FPGA和CAN控制器MCP2515实现惯导系统的CAN总线接口的设计

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上传日期: 2021-01-27

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标签:CAN(1004)控制器(7763)fpga(12565)

CAN总线是国际上应用最广泛的现场总线之一,它广泛应用于工业自动化监控网络中。为了灵活使用CAN总线,本文提出了一种新的CAN总线通讯接口设计技术,即使用可重复编程配置的FPGA通过SPI接口控制新型的CAN控制器MCP2515,使惯导系统不仅具备了接入CAN总线的能力,而且在系统实现之后,节点可以根据现场应用提出的新要求进行升级,增加了使用的灵活性。目前实验样机已经设计完成,可以正确地通过CAN总线进行通讯,达到了设计的要求。

CAN,全称为“ControllerAreaNetwork”,即控制器局域网,它是一个多主机异步串行总线,是国际上应用最广泛的现场总线之一。现在已经成为国际标准,被采用为高速应用的ISO11898标准和用于低速应用的ISO11519标准。在现场总线中,它是唯一被国际标准化组织批准的现场总线。CAN总线具有十分优越的特点,得到了人们的青睐。这些特性包括:低成本、极高的总线利用率、长达10km的数据传输距离、高达1Mbit/s的数据传输速率、可根据报文的ID进行报文选择、可靠的错误处理和检错机制、自动重发遭到破坏的信息、节点在错误严重的情况下可自动退出总线、报文不包含地址,仅用标志符来指示功能信息和优先级等信息。由于它具有优良的错误处理机制及可靠的数据传送性能,因此,CAN总线已经在汽车工业、航空工业、医疗仪器、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。

为了灵活使用CAN总线,本文提出了一种新的CAN总线通讯接口设计技术,即使用可重复编程的FPGA控制新型的CAN控制器MCP2515,使惯导系统不仅具备了接入CAN总线的能力,而且在系统实现之后,节点可以根据现场应用提出的新要求进行升级,增加了使用的灵活性。

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