【CAN总线】CAN总线总结
基础
1.帧类型： 数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧、帧间空隙
2.数据帧： 数据帧有7个域组成
帧开始：
仲裁域：优先级
控制域：保留位和数据字节数
数据域：0-8个字节
CRC域：检查传输错误
ACK域：是对帧已经被正常接收的证实
帧结束：3.遥控帧： 接收单元请求发送单元发送一个信息
没有数据域外其它与数据帧的结构是一样的
4.错误类型：
- 填充错误
- 位错误
- CRC错误
- 格式错误
- ack错误
Time Quantum(称为Tq) 最小时间单位
CAN总线控制器的整体设计
- 控制器SJA1000的功能结构 包括：
接口管理逻辑、发送缓冲器、接收缓冲器、接收滤波器、位数据流处理器、位时序逻辑、错误管理逻1）CAN_IML设计：
是CAN总线控制器接口逻辑，主要功能是解释来自微处理器的命令，控制CAN寄存器的寻址，向微处理器提供中断信息和状态信息。Port_0_io_7到Port_0_io_0为地址／数据复合总线。
Cs_can_i 为片选输入信号。当Cs_can_i为0时允许访问CAN总线控制器。
Ale_i为1时，允许对寄存器进行赋值。
Rd_i和Wr_i为微处理器的读使能信号和写使能信号。
Irq_on为中断输出信号，用于中断微处理器。
Rst_i为复位输入，用于复位CAN接口。
Clkout_o为FPGA CAN控制器提供给微处理器的时钟输出信号，时钟分频寄存器可禁止该引脚输出。
Bus_off_on控制总线关闭和总线开放接口，Tx_o和Rx_i与收发器相连，向总线发送和接收数据。2）CAN_Registers设计：
设计的CAN总线控制器的寄存器模块包括以下寄存器：
模式寄存器、
命令寄存器
状态寄存器、
中断寄存器、
中断使能寄存器、
总线定时寄存器0～1、
仲裁丢失捕获寄存器、
错误代码捕获寄存器、
错误报警限制寄存器、
接收错误计数器、
发送错误计数器、
验收代码寄存器0～3、
验收屏蔽寄存器0～3、
接收信息计数器和接收／发送缓冲器。3）CAN_Core设计：
CAN_Core为CAN协议控制器的核心部分，完成CAN协议中的数据链路层的全部功能以及物理层的部分功能，包括LLC子层的接收滤波、超载通知和恢复管理、MAC子层的数据封装／拆装、帧编码、媒体访问管理、错误检测、错误标定、应答和串行化／解串行化、以及物理层的位编码／解码、位定时和同步。CAN_Registers为一寄存器组，外部微处理器可以通过地址直接访问这些寄存器。根据功能框图，设计了CAN总线控制器的程序结构。
CAN_Core为整个CAN控制器的核心，负责处理CAN的协议。核心模块由4个部分组成，包括：波特率分频器、位时序逻辑、位流处理器、移位寄存器
位流处理器是CAN总线控制器中控制数据流的发生器。它还执行总线上的错误检测、仲裁、填充和错误处理等功能。主要有接收模块、发送模块、错误管理模块、CRC校验、验收滤波、FIFO等6个模块组成，如图6所示。其中CRC校验、FIFO、验收滤波在所执行的项目中已经有他人设计完成。
位时序逻辑的设计包括位定时设计、采样点设计、位同步设计3部分。
位定时设计 在位定时设计中采用了一个有3个状态的状态机。3个状态分别对应的是同步段和相位缓冲段1以及相位缓冲段2。传播段占用的时间短，在控制上没有特别的意义，仅作为物理层的传播延时，所以没有设计进状态机，位定时部分的状态机设计如图7所示。
