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优秀的Verilog/FPGA开源项目开发-CAN通信篇

FPGA技术江湖 来源:OpenFPGA 2024-02-22 09:32 次阅读

0、CAN总线介绍

《【科普】CAN总线介绍及FPGA实现方案简介》

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1、CAN权威文档

CAN总线有两个ISO国际标准:ISO11898 和 ISO11519。其中:

ISO11898 定义了通信速率为 125 kbps~1 Mbps 的高速 CAN 通信标准,属于闭环总线,传输速率可达1Mbps,总线长度 ≤ 40米。

ISO11519 定义了通信速率为 10~125 kbps 的低速 CAN 通信标准,属于开环总线,传输速率为40kbps时,总线长度可达1000米。

3、【小梅哥FPGA】使用FPGA实现CAN通信的例子(NIOS+CAN IP)

https://bbs.elecfans.com/jishu_1385802_1_1.html

这是小梅哥FPGA开发板上的实例,之所以放到第一个是因为这是目前FPGA实现CAN通信的比较完美的解决方案,单纯使用硬件描述语言的IP,会有一些不可预知的BUG,但是使用软核处理器是比较完美的。

d4d6fe38-d110-11ee-a297-92fbcf53809c.png

上图就是整个项目的系统方案,也很好理解,就不过多赘述了。

SJA100就是CAN控制器

VP230就是CAN收发器

PS:代码在上诉链接中。

4、liteCAN

https://github.com/WangXuan95/liteCAN

基于 FPGA 的轻量级CAN总线控制器

d4e600b8-d110-11ee-a297-92fbcf53809c.png

此项目实现的是CAN控制器,CAN收发器还是需要外挂。

简介

CAN总线作为工业和汽车领域最常用的通信总线,具有拓扑结构简洁、可靠性高、传输距离长等优点。CAN总线的非破坏性仲裁机制依赖于帧ID,CAN2.0A和CAN2.0B分别规定了11bit-ID(短ID) 的标准帧和29bit-ID(长ID) 的扩展帧,另外,还有远程帧这种数据请求机制。关于CAN总线的更多知识可以参考这个科普文章。

CAN总线的复杂机制决定了控制器设计的复杂性。本库实现了一个轻量化但完备的CAN控制器,特点如下:

本地ID可固定配置为任意短ID。

发送 : 仅支持以本地ID发送数据长度为4Byte的帧。

接收 : 支持接收短ID或长ID的帧,接收帧的数据长度没有限制 (即支持 0~8Byte ) 。

接收帧过滤 : 可针对短ID和长ID独立设置过滤器,只接收和过滤器匹配的数据帧。

自动响应远程帧 : 当收到的远程帧与本地ID匹配时,自动将发送缓存中的下一个数据发送出去。若缓存为空,则重复发送上次发过的数据。

平台无关 :纯 RTL 编写 (SystemVerilog),可以在 Altera 和 Xilinx 等各种 FPGA 上运行。

设计文件说明

设计相关的4个文件在 RTL 文件夹中,各文件功能如下表。你只需将以上4个文件包含进工程,就可以调用can_top.sv进行更高层次的CAN通信业务的二次开发。

d4ef6aae-d110-11ee-a297-92fbcf53809c.png

此项目非常完整,项目由中文说明,完备的TB及测试方案。

5、CAN-fpga

https://github.com/AlxyF/CAN-fpga

项目没有任何介绍,看文件结构,是基于Quartus II建立的,结构和上一项目完全没什么区别。整个项目应该是完备的,有兴趣可以看看。

6、sja1000

https://github.com/zhaotliang/sja1000

这个就是Verilog编写的外挂SJA100的驱动程序,这里就不过多介绍了。

7、Click_MCP25625

https://github.com/MikroElektronika/Click_MCP25625

这是MCP25625(控制器+收发器集合)的SPI驱动(ARM单片机的)。

d5078f6c-d110-11ee-a297-92fbcf53809c.png

https://github.com/UberLambda/CANnuccia

这个项目和这个功能一样,就不展开描述了。

USB-CAN(调试利器)

因为本期没几个开源项目,所以这里在推荐几个开源的USB-CAN方案,大部分都是可以直接打板使用的。

一、stm32f0 + CAN收发器TJA1051/3

https://canable.io/

https://codechina.csdn.net/mirrors/HubertD/candleLight?utm_source=csdn_github_accelerator

https://github.com/HubertD/candleLight/blob/master/export/v1.1/pdf/candleLight-v1.1.pdf

ta有完全开源的软硬件及上位机支持,支持windos和linux Stock can并且都免驱哦。且支持Python

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上述的方案某宝上也有成品。

d543a876-d110-11ee-a297-92fbcf53809c.png

二、KS22方案

http://bbs.eeworld.com.cn/thread-491860-1-1.html

d558dea8-d110-11ee-a297-92fbcf53809c.png

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相关文档及上位机:

三、open-usb-can

https://github.com/fabiobaltieri/open-usb-can

d588efd0-d110-11ee-a297-92fbcf53809c.png

文档很完备。

该项目是基于 ATMega32U2 和 MCP2515 SPI CANBus 控制器的 USB 转 CANBus 接口

最后,还是感谢各个大佬开源的项目,让我们受益匪浅。后面有什么感兴趣方面的项目,大家可以在后台留言或者加微信留言,今天就到这,我是爆肝的碎碎思,期待下期文章与你相见。

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审核编辑:刘清

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原文标题:优秀的 Verilog/FPGA开源项目- CAN通信

文章出处:【微信号:HXSLH1010101010,微信公众号:FPGA技术江湖】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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