独立can总线控制器的rtl级设计

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1、工学硕士学位论文独立CAN总线控制器的RTL级设计刘延科哈尔滨工业大学2006年6月国内图书分类号:TN47国际图书分类号:621.3.049.77工学硕士学位论文独立CAN总线控制器的RTL级设计硕士研究生：刘延科导师：毛志刚教授申请学位：工学硕士学科、专业：微电子学与固体电子学所在单位：微电子科学与技术系答辩日期：2006年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学DomesticClassifiedIndex:TN47U.D.C.:621.3.049.77DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRTLDESIGNOFSTAND-A

2、LONECANBUSCONTROLLERCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：DateofOralExamination：University：LiuYankeProf.MaoZhigangMasterofEngineeringMicroelectronicsandSolid-stateElectronicsJune,2006HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要控制器局域网CAN(ControllerAreaNetwork)是由ISO(Inter

3、nationalOrganizationforStandardization)定义的串行通信总线，属于现场总线范畴。由于CAN总线具有很高的实时性能，目前已经广泛应用于汽车工业、工业控制、航空电子和医疗器械等领域。CAN网络的关键部分是总线控制器，因此设计具有自主知识产权的控制器对我国汽车工业及其它相关产业的发展具有重要意义。本文首先详细分析了CAN2.0协议，并依据协议，完成了CAN总线控制器SaCAN的RTL级设计。SaCAN采用自顶向下的设计流程，将设计模块划分为CAN核心模块、数据缓冲器和收发逻辑。CAN核心模块是实现CAN协议的主要模块，由内部寄存器、接口管理逻辑

4、、数据流处理器、验收滤波器和时序处理器五部分组成。数据缓冲器用于存储收发的信息，包括发送缓冲器和接收缓冲器。收发逻辑建立各种输入输出模式，包括发送控制逻辑和接收控制逻辑。本文继续对SaCAN进行了验证，验证过程包括功能点验证和节点通信验证两部分。功能点验证根据设计规格书中定义的功能逐一进行验证，目的是为了保证设计的功能特性是正确的。节点通信验证模拟CAN总线网络的通信过程，目的是为了保证SaCAN可以作为一个总线节点正常的工作。仿真结果表明SaCAN功能符合设计要求和CAN2.0协议，达到了预期设计目标。SaCAN同时支持收发标准格式和扩展格式的报文，具有多种工作模式。作为

5、独立的CAN总线控制器，SaCAN既可以做为外挂式应用，也可以与微控制器集成到一起作为嵌入式应用。关键词串行通信；控制器局域网；总线控制器-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractControllerAreaNetworkprotocol,whichbelongtoFieldBus,isaserialcommunicationbusdefinedbyISO.Becauseofitshighreal-timeperformance,theCANserialbussystemisusedinabroadrangeofautomobileindustry,indust

6、rycontrolling,avionicsandmedicalinstrument.ThekeytotheCANbussystemistodesignCANbuscontrollerchip.Consequentlyit’smeaningfultodesignandproducethechipofindependentintelletualpropertyinthedevelopmentofautomobileindustryandothercorrelativeindustry.First,CAN2.0specificationisanalyzeddetailedint

7、hethesis.ThentheRTLdesignprocessofCANbuscontroller(SaCAN)isdoneaccordingtothespecification.TheSaCAN,devidedintoCANcoremodule,databufferandtransceiver,isunderTop-Downdesignflow.CANcoremoduleisthemainmoduleinimplementingCANspecification.Itconsistsofinnerregister