CAN控制器MCU芯片的設(shè)計(jì)和開發(fā).pdf

1、CAN，是“Controller Area Network”的簡稱，即控制器局域網(wǎng)，是國際上使用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。起初CAN被設(shè)計(jì)作為汽車環(huán)境中的微控制器通訊，在車載各電子控制裝置設(shè)備間交換信息，形成了汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)。由于CAN總線擁有很高的實(shí)時(shí)性能，因此CAN已經(jīng)在汽車工業(yè)、工業(yè)控制、航空工業(yè)等領(lǐng)域中得到了廣泛使用[1]。并且在1993年CAN成為了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11519（低速應(yīng)用）和ISO11898（高速應(yīng)用）。
　　

2、本文以集成CAN控制器模塊的MCU為研究課題，重點(diǎn)研究了CAN總線協(xié)議的關(guān)鍵技術(shù)，用RTL語言設(shè)計(jì)了CAN控制器模塊并采用BOSCH標(biāo)準(zhǔn)測試平臺對CAN控制器功能進(jìn)行了完整的功能測試和性能測試。在完成CAN控制器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，本MCU芯片還集成了ARM Cortex M3和其他功能模塊，成為了一款高性能低價(jià)格的通用MCU芯片。本文詳細(xì)介紹了該MCU芯片的設(shè)計(jì)和開發(fā)全流程，包括前端產(chǎn)品規(guī)格定義，RTL代碼和芯片實(shí)現(xiàn)，和后端綜合優(yōu)化，布局布

3、線，DFT/STA，ECO修改網(wǎng)表，到TYPEOUT流片，樣片返回上測試機(jī)器進(jìn)行樣片測試，直至測試完成到工廠大規(guī)模生產(chǎn)等流程。
　　主要研究內(nèi)容分為以下部分。
　　第一部分：介紹了CAN協(xié)議的產(chǎn)生背景，功能特點(diǎn)和當(dāng)前國內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀，并闡述了本課題的研究目的和意義；
　　第二部分：簡述CAN協(xié)議的基本特性，如何利用多種幀格式進(jìn)行報(bào)文傳輸，傳輸過程中的同步機(jī)制，以及錯(cuò)誤檢測和處理方法。結(jié)合CAN協(xié)議的闡述，定義了CA

4、N控制器模塊的功能框圖和接口時(shí)序，設(shè)計(jì)了控制狀態(tài)寄存器，完成了CAN控制器模塊的邏輯設(shè)計(jì)和驗(yàn)證；
　　第三部分：根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格書，確定了MCU的芯片架構(gòu)，存儲空間和中斷分配等，嵌入CAN控制器模塊，形成了一個(gè)獨(dú)立的CAN控制器MCU芯片；
　　第四部分：MCU全流程開發(fā)介紹：包括預(yù)研階段的MCU規(guī)格定義，前端RTL代碼和芯片集成，RTL功能仿真，后端綜合優(yōu)化，Conformal檢查，布局布線，DFT實(shí)現(xiàn)和DFT向量生成，STA