基于 FPGA 的 CAN 总线控制器 SJA1000 软核的设计
摘要：分析了 控制器 的特点及 协议通信格式。设计了控制器
的 软核，能为应用提供一个性能优良的、易于移植的控制器 ，实现
了对步进电机的控制。
控制局域网属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串
行通信网络。与一般的通信总线相比， 总线的数据通信可靠性、实时性和灵活性好，
应用领域非常广泛，通常基于 或 单片机，实现与 控制器的通信联络。
／ 技术是实现嵌入式系统的最高形式，基于 软核的设计与应用也必将成为替代硬
核的一种发展趋势。凭借 和 工具，基于 的 或 !"语
言设计的 核能够提供灵活性和性能更好的控制器。
图 为一个基于 的控制器的 总线节点。其中 #$$ 是 总线接
收器， 是 总线通信控制器，#%& 是驱动步进电机的脉冲分配器，
模块在节点模型中对 进行控制，并将接收到的帧信息进行处理，发送给脉
冲分配器，以驱动步进电机。
在设计中采用自顶向下的设计方法。通过分析 常用的控制芯片 单片机的功
能，将其分为主要的 ' 个模块：初始化模块、位查询模块、数据处理模块和缓冲区释放模
块。
对 完成控制功能的过程用状态图描述如图 $ 所示，这也是系统的主状态机。'
个状态对应上述的 ' 个功能模块，首先在 ()*! 完成对 的初始化，在由
()!(+ 信号给出初始化完成标志后，进入查询状态，即 ,!-). 状态，由位查询模
块完成此时对 的状态查询。如果查询到 缓冲区有帧信息，将
,.)!(+ 置“/，进入下一个状态 01!)23!，即帧处理状态，此时由数据处理模块
完成对缓冲区的数据读取，并作处理。在读取完一帧数据后，需要释放缓冲区，为下一帧
信息的接收做准备。此时状态转入了 !!!)45*!，对应功能模块中的缓冲区释放模
块，此状态结束后又转入位查询状态，为下一帧信息接收做准备。
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