基于FPGA的CAN总线通信接口的设计

3 软件设计

3．1 USB固件程序

USB固件程序是在Keil工具上开发完成的，除了进行必要的端点及寄存器配置外，程序中使用了自定义请求命令。自定义请求码通过USB控制传输的方式传送给固件，固件程序需要响应自定义请求码的请求信息。本文使用的自定义请求码为Oxa8，在响应代码中设置端口PA[1：0]电平值，产生USB控制命令，代码如下所示。SETUPDAT[2]对应控制传输端点的Value值，由上位机应用程序设定。


3．2 USB驱动程序及应用程序

使用CYPRESS公司提供的CY7C68013A通用驱动程序CyUSB．sys。上位机应用程序使用VC编写，也是基于Cypress提供的C++类库文件CyAP-I.lib设计完成的。使用的主要函数包括：BeginDataXfer、FinishDataXfer、XferData等函数。应用程序中设计了独立的数据接收线程，线程函数中不断地发送USB数据读命令，并完成批量输人端点的读操作。当有数据读入时，与主线程之间采用事件的线程同步方式，将数据读入计算机内存并保存。以下是线程函数中用于发送USB控制命令的控制传输代码：

4 实验调试与结果

为验证设计的正确性，使用了周立功公司的USBCAN-I产品，与目标电路板组成双节点通信，2个节点设置相同波特率500 Kb／s(BTRO= 00，BTR1=1Ch)和相同帧格式，由测试软件ZLGCANTest发送一组数据(eOh，e1h，……，e7h)，上位机应用程序接收到的数据如图7所示。反过来由上位机应用程序注入指令数据e0h，a8h，周立功软件接收到的数据为e0h，a8h，00h，OOh……。经实验表明，数据收发正确，近距离通信时，通信速率可高达1 Mb／s。

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。