基于AMBA總線的eCAN控制器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車上應(yīng)用的電子單元數(shù)目不斷增加，汽車控制系統(tǒng)間通信的可靠性已經(jīng)成為汽車電子行業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。CAN總線是一種有效地支持多主控、多節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送的現(xiàn)場(chǎng)總線，它具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)，傳輸速率高，受干擾率低等優(yōu)點(diǎn)，非常適合應(yīng)用于汽車電子和工業(yè)控制等領(lǐng)域。控制器局域網(wǎng)(Controller Area Network，CAN)是CAN總線協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，是將各個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到總線網(wǎng)絡(luò)的重要環(huán)節(jié)。
　　增強(qiáng)型控制器局域網(wǎng)(E

2、nhanced Controller Area Network，eCAN)是一種增強(qiáng)型的控制器局域網(wǎng)。與CAN控制器相比，eCAN控制器增加了獨(dú)立的接收屏蔽、定時(shí)功能。本文結(jié)合CAN控制器的發(fā)展現(xiàn)狀，深入分析了目前國(guó)內(nèi)外CAN控制器的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合高級(jí)微控制器總線體系(Advanced Microcontroller Bus Architecture，AMBA)和CAN總線，完成基于AMBA總線的eCAN控制器設(shè)計(jì)。論文首先論述了AMB

3、A總線和CAN總線協(xié)議，然后采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法將eCAN控制器劃分成寄存器控制邏輯、郵箱存儲(chǔ)控制邏輯、低功耗邏輯、接收濾波邏輯、發(fā)送控制邏輯、定時(shí)器管理邏輯、位時(shí)序邏輯、位處理邏輯八個(gè)模塊，其中定時(shí)器管理模塊是本文設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，位時(shí)序和位處理模塊是本文設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，并用Verilog硬件描述語(yǔ)言(Hardware Description Language，HDL)對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行寄存器傳輸級(jí)（Register Transfer Leve

4、l，RTL）描述，同時(shí)對(duì)各子模塊及頂層模塊進(jìn)行功能仿真，然后將設(shè)計(jì)的eCAN控制器下載到現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)進(jìn)行原型驗(yàn)證，最后采用中芯國(guó)際55nm的工藝庫(kù)進(jìn)行邏輯綜合，在100MHz的時(shí)鐘頻率下，綜合后芯片面積為44453.353547μm2。
　　本論文設(shè)計(jì)的eCAN控制器功能完善，性能可靠，達(dá)到了CAN2.0協(xié)議的各項(xiàng)要求，可以直接掛載在高級(jí)外設(shè)總線(Adva