CAN總線（Controller Area Network）是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、汽車電子等領(lǐng)域的通信協(xié)議。CAN FD（Controller Area Network Flexible Data-Rate）是CAN總線協(xié)議的升級(jí)版本，旨在解決傳統(tǒng)CAN總線在數(shù)據(jù)傳輸速率和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度方面的限制。CAN總線以其高可靠性、實(shí)時(shí)性和抗干擾能力，廣泛應(yīng)用于需要高效通信和復(fù)雜控制的領(lǐng)域。

智多晶CAN IP 和CAN FD IP

2個(gè)IP的用戶接口都為APB3，都支持CAN幀（CAN FD IP額外支持CAN FD幀）。CAN IP使用的邏輯資源較少，適合簡(jiǎn)單且邏輯資源緊張的使用場(chǎng)景，CAN FD IP帶緩存和接收過濾，適合復(fù)雜且邏輯資源寬裕的使用場(chǎng)景。

CAN IP特性

支持《CAN specification version 2.0》標(biāo)準(zhǔn)

支持自適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)幀（Standard Identifier）和擴(kuò)展幀（Extended Identifier）

支持CAN數(shù)據(jù)幀（Data Frame）和遙控幀（Remote Frame）

支持CAN波特率可配置（10Kbps~1Mbps）

支持主動(dòng)過載

支持APB接口

支持獨(dú)立的MCU和CAN IP時(shí)鐘。

CAN FD IP 特性

基于CAN FD Spec V1.0協(xié)議規(guī)范

支持8Mb/s的可變（數(shù)據(jù)域）數(shù)據(jù)速率（CAN FD）

支持1Mb/s的典型（仲裁域）數(shù)據(jù)速率

同時(shí)支持CAN和CAN FD幀的收發(fā)

32深度的發(fā)送幀記錄FIFO（記錄幀的仲裁域和控制域幀信息）

2個(gè)64深度的接收幀存儲(chǔ)FIFO

32個(gè)接收過濾器

支持發(fā)送取消操作

發(fā)送記錄和接收存儲(chǔ)的幀信息包含時(shí)間戳

CAN FD幀在可變（數(shù)據(jù)域）數(shù)據(jù)速率下具有獨(dú)立的錯(cuò)誤報(bào)告

支持以下功能：

取消自動(dòng)重發(fā)

監(jiān)聽模式

睡眠和喚醒

內(nèi)部環(huán)回

使用APB接口

IP的配置與使用

打開IP

在HqFpga v3版本軟件中，點(diǎn)擊“IP管理”圖標(biāo)進(jìn)入“IP Creator”子頁(yè)面后，在“通信與網(wǎng)絡(luò)”下，可看到CAN_FD（CAN FD IP）和CAN_Controller（CAN IP），雙擊即可進(jìn)入相應(yīng)IP的配置界面。

圖一 CAN IP配置界面

圖二 CAN FD IP配置界面

應(yīng)用子系統(tǒng)

CAN IP應(yīng)用系統(tǒng)框圖

如上圖，這是一個(gè)非常典型的使用CAN IP的子系統(tǒng)框圖（適用于CAN FD IP）。MCU/CONTROLLER主要用于CAN的寄存器配置，可以使用智多晶提供的CM3/STAR/Tiny-SoC IP。CAN Bus Transceivers 為CAN收發(fā)芯片，實(shí)現(xiàn)邏輯信號(hào)can_tx、can_rx到總線信號(hào)CAN_H、CAN_L的電氣特性轉(zhuǎn)換。

應(yīng)用場(chǎng)景

1汽車電子

車身控制（車門、車窗、座椅、燈光等），動(dòng)力系統(tǒng)（發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、變速箱控制等），安全系統(tǒng)（ABS、安全氣囊、電子穩(wěn)定程序等），信息娛樂系統(tǒng)（導(dǎo)航、音響、車載通信等）。

2工業(yè)自動(dòng)化

PLC通信、傳感器網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器人控制等。

3醫(yī)療設(shè)備

醫(yī)療儀器（監(jiān)護(hù)儀、麻醉機(jī)、輸液泵等），醫(yī)療機(jī)器人。

4航空航天

飛機(jī)電子系統(tǒng)（飛行控制、發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控、導(dǎo)航系統(tǒng)等），航天器通信。

5智能家居

家電控制（空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等），安防系統(tǒng)（門禁、監(jiān)控?cái)z像頭等）。

6軌道交通

列車控制系統(tǒng)（車門控制、制動(dòng)系統(tǒng)等），信號(hào)系統(tǒng)。

7船舶電子

船舶控制系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備。

8能源管理

智能電網(wǎng)、新能源系統(tǒng)（太陽(yáng)能逆變器、風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)等）。

9農(nóng)業(yè)自動(dòng)化

農(nóng)業(yè)機(jī)械、環(huán)境監(jiān)測(cè)（溫室、灌溉系統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)）。

10物聯(lián)網(wǎng)（IoT）

設(shè)備互聯(lián)、遠(yuǎn)程監(jiān)控（智能電表、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備等）。