徐军涛,许化龙

摘 要:介绍基于FPGA的PC/104-CAN通讯板的设计与实现方案,采用SJA1000T作为CAN控制器,82C250作为CAN收发器,并在通信通道上采用光电隔离技术,提高了系统可靠性。重点论述了应用FPGA实现从PC/104总线到CAN总线的数据和地址信号传输,时序逻辑控制信号的转换,以及驱动程序的设计和CAN多帧数据传递时打包和解包的方法,应用一种简单实用的CAN数据包格式,有效地简化了数据通讯并提高了总线的有效传输速率。

关键词:PC/104;CAN;FPGA;打包;解包

中图分类号:TP366文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2009)19-083-03

Design of PC/104-CAN Communication Board Based on FPGA

XU Juntao,XU Hualong

(The Second Artillery Engineering Institute,Xi′an,710025,China)

Abstract:The design and implementation of PC/104-CAN communication board based on FPGA are introduced.It adopts SJAl000T as the CAN controller,and 82C250 as the CAN transceiver.At the same time,photoelectric isolation technology is adopted on the channels to increase dependability of the system.The transformation of data and address signal and sequential control signal from PC/104 to CAN bus is discussed,and the design of drive and a method of CAN bus data packing and unpacking is mentioned.Using a kind of CAN data format,the data communication is simplified efficiently,and the effective transformation speed is increased.

Keywords:PC/104;CAN;FPGA;packing;unpacking

0 引 言

PC/104 嵌入式控制PC出现于20世纪80年代末,并于1992年形成IEEEP966.1标准。它一方面继承了PC的所有资源,另一方面又对PC的各个方面做了优化设计,使其与IBM PC完全兼容,并具有体积小,功耗低,工作温度宽,可靠性高等特点[1]。采用了独特的“自栈式”总线连接、模块化结构,使用起来灵活方便;采用面向对象的硬件设计方法,使得在PC/104 标准上开发的扩展模块具有更强的通用性和更长的生命期;它以其优良的品质、高可靠性及模块化,广泛应用于工业控制、航空航天、军事、医疗、消防设备、智能仪器仪表、导航、通讯、数控、自动化生产设备、便携式计算机等领域。

CAN(Controller Area Network)总线是一种有效支持分布控制或实时控制的串行通信网络,采用多主协议,废除了传统的站地址编码,而采用对通信数据块进行编码的方法,使网络内节点个数在理论上不受限制。它具有总线仲裁、错误检测、自动重发等功能。由于采用了许多新技术及独特的设计,CAN总线具有高实时性、卓越性能、高可靠性、能独特灵活设计和低廉价格,已广泛应用于工业现场、控制、智能大厦、小区安防、交通工具、医疗仪器、环境监控等众多领域。……