摘 要

机载产品通常系统复杂,功能单元众多,实现国产化周期长、难度大。FPGA是一种通过编程改变逻辑功能的半定制芯片,具有编程配置灵活、开发周期短等特点,为机载产品国产化提供了新思路。鉴于此,深入研究了CAN总线通信协议,分析了CAN驱动的数据流和组织结构,实现了基于FPGA的SJA1000 CAN总线驱动设计,并将该设计应用于某综合电子战管理系统,证实了其有效性和可靠性。

关键词

FPGA; CAN总线; 驱动设计

0 引言

随着嵌入式系统互联通信的高速发展,传统的RS232、RS485、RS422等总线受传输距离、抗干扰能力、负载能力、传输速率的影响,逐渐制约了嵌入式系统的发展。

CAN总线系统是一种多主控的总线系统,在总线控制器的协调下实现两个节点之间大量数据的传输,由于CAN网络消息的发送是广播式的,即所有节点侦测的数据是一致的,因此非常适合控制信息和数据信息的传输[1-2]。

CAN总线具有超长的传输距离,理论上限为10 km,因此被广泛应用于超远距离信息传输的工业项目中。单条总线可负载110个节点,互不干扰;高波特率保证了数据传输速率[3]。

由于国产化需求,进口芯片需要进行原位替换,面对功能可裁剪的嵌入式系统,本文提出了一种基于FPGA实现的CAN总线驱动,并对其设计进行了详细介绍。

在我国,FPGA(现场可编程门阵列)的相关国家标准主要由全国半导体器件标准化技术委员会(SAC,Standardization Technical Committee)负责制定和更新。目前,我国已制定了一系列与FPGA相关的国家标准,主要包括以下几个方面:

本篇将以德州仪器(TI)的高速ADC芯片—ads52j90为例,进行ADC的4线SPI配置时序介绍与分析。

现在的FPGA正变得越来越复杂,向引脚分配信号的任务曾经很简单,现在也变得相当繁复。下面这些用于向多用途引脚指配信号的指导方针有助于设计师根据最多到最少的约束信号指配原则提前考虑信号指配,并减少反复的次数。

这里有一个前提,即假定设计师已经根据设计的大概规模和信号要求确定了目标器件范围和型号。对以下每一步都应在考虑单极信号前优先考虑差分对信号。