如何使用FPGA和CAN控制器MCP2515實(shí)現(xiàn)慣導(dǎo)系統(tǒng)的CAN總線接口的設(shè)計(jì)

　　CAN 總線是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中。為了靈活使用CAN 總線，本文提出了一種新的CAN 總線通訊接口設(shè)計(jì)技術(shù)，即使用可重復(fù)編程配置的FPGA 通過SPI 接口控制新型的CAN 控制器MCP2515，使慣導(dǎo)系統(tǒng)不僅具備了接入CAN 總線的能力，而且在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)之后，節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用提出的新要求進(jìn)行升級，增加了使用的靈活性。目前實(shí)驗(yàn)樣機(jī)已經(jīng)設(shè)計(jì)完成，可以正確地通過CAN 總線進(jìn)行通訊，達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。

　　CAN，全稱為“Controller Area Network”，即控制器局域網(wǎng)，它是一個(gè)多主機(jī)異步串行總線，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一?，F(xiàn)在已經(jīng)成為國際標(biāo)準(zhǔn)，被采用為高速應(yīng)用的ISO11898 標(biāo)準(zhǔn)和用于低速應(yīng)用的ISO11519標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)場總線中，它是唯一被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織批準(zhǔn)的現(xiàn)場總線。CAN總線具有十分優(yōu)越的特點(diǎn)，得到了人們的青睞。這些特性包括：低成本、極高的總線利用率、長達(dá)10km的數(shù)據(jù)傳輸距離、高達(dá)1Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率、可根據(jù)報(bào)文的ID進(jìn)行報(bào)文選擇、可靠的錯(cuò)誤處理和檢錯(cuò)機(jī)制、自動(dòng)重發(fā)遭到破壞的信息、節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下可自動(dòng)退出總線、報(bào)文不包含地址，僅用標(biāo)志符來指示功能信息和優(yōu)先級等信息。由于它具有優(yōu)良的錯(cuò)誤處理機(jī)制及可靠的數(shù)據(jù)傳送性能，因此，CAN總線已經(jīng)在汽車工業(yè)、航空工業(yè)、醫(yī)療儀器、工業(yè)控制、安全防護(hù)等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。

　　為了靈活使用CAN總線，本文提出了一種新的CAN總線通訊接口設(shè)計(jì)技術(shù)，即使用可重復(fù)編程的FPGA控制新型的CAN控制器MCP2515，使慣導(dǎo)系統(tǒng)不僅具備了接入CAN總線的能力，而且在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)之后，節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用提出的新要求進(jìn)行升級，增加了使用的靈活性。