基于FPGA的CAN总线转换USB接口的设计方案

基于FPGA的CAN总线转换USB接口的设计方案

1 系统硬件组成

2 FPGA逻辑控制程序

2．3 CY7C68013A通信控制程序  CY7C68013A提供一种量子FIFO的处理架构，使USB接口和应用环境直接共享内部含有的4 K FIF0空间。本文CY7C68013A的控制是以异步SLAVE FIFO方式实现的，FPGA对CY7C68013A的逻辑控制实际上是对CY7C68013A内部FIFO的异步读写控制。设置CY7C68013A端点2为批量输入端点(FIF0地址为00)，端点6为批量输出端点(FIF0地址为1O)。FPGA判断CY7C68013A的PA[1：0]端口电平，当PA[1：0]为01时，FPGA将接收到的CAN总线数据写入端点2对应的FIF0空间并上传给上位机，PA[1：0]为10时，FPGA读取端点6对应的FIFO内数据。FPGA对CY7C68013A的时序控制严格按照芯片手册完成。  由于USB数据包与CAN数据帧是基于两种不同协议的数据格式，因此在FPGA内开辟了2个512x8bit的FIFO缓存，并要进行必要的格式转换。例如，当从USB总线端注入的数据大于8字节时，需要将数据分成多帧传送给CAN总线；当数据小于8字节时则在数据后填充0。另外，在数据传送给CAN总线之前还需要添加适当的帧信息与帧识别码。

3 软件设计

4 实验调试与结果

5 结论

使用该方法设计的CAN总线转换器优点在于：使用USB总线完成CAN总线与计算机的数据交换，不会影响CAN总线的整体通信速率；通过FPGA控制完成通信接口的设计，可扩展性好，灵活性强，稳定性高。作为空间相机下位机地检设备的一部分，FPGA同时还可以完成RS422等总线的通信控制。

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