FPGA实现CAN接口

最新推荐文章于 2025-05-02 14:19:37 发布

ZdqDeveloper

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文章标签： fpga开发 FPGA

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本文详细阐述了如何使用FPGA实现CAN接口，包括物理层的差分信号传输和电气特性匹配，以及协议层的状态机处理消息发送与接收。通过这种方式，可在汽车电子系统中实现可靠的CAN总线通信。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

随着汽车电子系统的不断发展，CAN（Controller Area Network）总线已成为车辆通信中最常用的协议之一。FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种灵活可编程的集成电路，具有高度并行处理能力和可重构性。本文将介绍如何使用FPGA实现CAN接口，以便在汽车电子系统中进行数据通信。

CAN接口的实现可以分为两个主要部分：物理层和协议层。物理层涉及到CAN总线的电气特性和信号传输，而协议层则负责CAN消息的发送和接收。

物理层实现
CAN总线的物理层实现需要考虑差分信号传输和电气特性匹配。差分信号传输是指CAN总线上的数据和信号是以差分形式传输的，这样可以提高抗干扰能力和数据传输的可靠性。

在FPGA中实现CAN的物理层，我们可以使用差分对进行信号的驱动和接收。差分对是由两个引脚组成的，一个引脚用于发送正信号，另一个引脚用于发送负信号。常用的差分信号对是CAN_H和CAN_L，分别用于传输CAN总线上的高电平和低电平信号。

下面是一个使用Verilog HDL实现CAN物理层的示例代码：

module CAN_Physical (
  input wire clk,
  input wire reset,
  output wire CAN_H,
  output wire CAN_L,
  input wire TX_data,
  input wire RX_data
);
  reg CAN_H_reg, CAN_L_reg;
  
  always @(posedge clk or posedge reset) begin

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