CPCI-CAN通信卡设计：FPGA在工业自动化中的应用

"该文档是关于基于FPGA的CPCI-CAN通信卡电路设计的详细介绍，涉及了PCI总线和CAN总线的技术特点，以及在工业控制和军事领域中的应用需求。文章阐述了设计目标是开发一款3U规格的CPCI-CAN通信卡，具备2通道隔离CAN接口和DB9接口，支持CAN2.0B规范，最高波特率为1Mbps，并具有电气隔离功能。设计主要包括CPCI接口电路、主控电路和CAN通信电路，其中FPGA扮演核心角色，结合SJA1000 CAN控制器和PCI9030接口芯片实现高速数据传输。" 文章首先介绍了PCI总线的发展背景和优点，但也指出了其在高可靠性场景下的不足，如连接不可靠和抗干扰能力差。因此，紧凑型PCI（CPCI）总线应运而生，它在电气和软件标准上兼容PCI，并在机械结构上进行了优化，提高了连接可靠性。 随后，文章提到CAN总线作为一种现场串行总线，因其多主站、高实时性、快速波特率、抗干扰性强和容错性高等优势，广泛应用于工业和军事领域。设计的目标是构建一个基于CPCI总线的CAN通信卡，以满足这些环境下的自动化测控系统需求。 在总体设计部分，通信卡的构成被详细描述，包括CPCI接口电路、主控电路和CAN通信电路。CPCI接口电路负责与上位机的通信，主控电路由FPGA主导，而CAN通信电路则执行数据传输任务。这里，FPGA作为核心组件，配合SJA1000 CAN控制器和PCI9030接口芯片，实现CPCI与CAN之间的数据流控制。 文章进一步探讨了CPCI-CAN接口转换电路的设计，FPGA与PCI9030的配置电路，以及FPGA的逻辑设计。实验结果证实，该设计能够成功实现高速、精确的数据收发。 关键词涵盖了CPCI总线、FPGA和CAN总线，凸显了设计的核心技术和关键组件。 这篇文档提供了关于基于FPGA的CPCI-CAN通信卡的详细设计过程和技术要点，对于理解和实施此类通信系统设计具有重要的参考价值。