CAN總線和SPI總線都是現(xiàn)場(chǎng)總線,被廣泛的應(yīng)用于通信領(lǐng)域。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,其作用也越來(lái)越重要。本次研究課題來(lái)源于一款具有豐富外設(shè)資源的工控類DSP芯片,其中eCAN模塊和SPI模塊都是作為獨(dú)立的外設(shè)存在。在兩個(gè)模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí),需要涉及到RAM、中斷、CPU等單元。這種通過(guò)CPU控制、處理兩個(gè)模塊之間的數(shù)據(jù)交換的方式,會(huì)降低CPU的工作速率。針對(duì)這兩個(gè)模塊之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膹?fù)雜性,本論文提出在兩個(gè)模塊之間設(shè)計(jì)一個(gè)總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊,用來(lái)對(duì)兩模塊之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傳輸。該方案不僅提高了 CPU工作的效率,也提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。整個(gè)設(shè)計(jì)采用多級(jí)模塊化、自頂向下、多層次的設(shè)計(jì)理念。其中,轉(zhuǎn)換模塊是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心部分,包括標(biāo)識(shí)符邏輯控制、解碼/編碼模塊、異步FIFO模塊和串/并轉(zhuǎn)換模塊。對(duì)于接收來(lái)自eCAN總線的消息,需要對(duì)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行匹配過(guò)濾操作,通過(guò)對(duì)控制場(chǎng)中的DLC解碼,來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)場(chǎng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收并存儲(chǔ);當(dāng)向eCAN總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),通過(guò)編碼和標(biāo)識(shí)符控制邏輯對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換,使其成為能夠被eCAN控制器中接收緩沖區(qū)所接收的數(shù)據(jù)格式。上述設(shè)計(jì)方案能提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性,降低硬件復(fù)雜度。本論文采用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言對(duì)各個(gè)功能模塊進(jìn)行RTL級(jí)設(shè)計(jì),利用NC-verilog仿真工具對(duì)設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真的結(jié)果表明:數(shù)據(jù)可以通過(guò)該轉(zhuǎn)換模塊在兩個(gè)總線上進(jìn)行傳輸,證明了設(shè)計(jì)的可行性和正確性。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN911.72;TP273
【部分圖文】：

圖２．１?ｅＣＡＮ分層結(jié)構(gòu)圖??由上圖可知，ｅＣＡＮ模塊的分層結(jié)構(gòu)只相當(dāng)于丨ＳＯ分層結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)鏈路層??和物理層。相對(duì)于丨ＳＯ分層的高５層，則沒(méi)有涉及到。其中，物理層中主要是與??外界進(jìn)行物理信號(hào)傳輸，涉及到位傳輸、速率以及驅(qū)動(dòng)器的配置；對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)鏈??路層，ｅＣＡＮ協(xié)議主要包括對(duì)象層（邏輯鏈路控制層ＬＬＣ）和傳輸層（介質(zhì)訪問(wèn)??控制層ＭＡＣ），對(duì)象層主要是對(duì)接收到的消息進(jìn)行處理；傳輸層可以對(duì)發(fā)送消息??和接收消息進(jìn)行邏輯控制，這是ｅＣＡＮ協(xié)議的核心。??２．１．３巾貞格式描述??ｅＣＡＮ協(xié)議從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，是對(duì)消息進(jìn)行定義的協(xié)議，在協(xié)議中是沒(méi)有地址??信息。這意味著，消息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行發(fā)送時(shí)，不需要接收方的地址�？偩�上所??有的消息都可以被接收，不管是否需要。即消息在發(fā)送過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)是??否接收這個(gè)消息是由消息本身所決定的。ｅＣＡＮ協(xié)議支持五種不用的傳輸幀類型：??數(shù)據(jù)幀：攜帶數(shù)據(jù)從發(fā)送節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)浇邮展?jié)點(diǎn)；??遠(yuǎn)程幀：要求發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送有相同標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀；??

粒巫芟哂耄櫻校勺芟咧?涫?葑?黃韉納杓樸朧迪鄭崳?應(yīng)答場(chǎng)和幀結(jié)尾ｔ２９］。其中數(shù)據(jù)場(chǎng)可以沒(méi)有數(shù)據(jù)。有標(biāo)準(zhǔn)格式和擴(kuò)展格式兩種不同??的數(shù)據(jù)格式，具體格式如圖２．２所示。??ｂｉｔ?ｌｅｎｇｔｈ＾?ｌ「ｉ２〇ｒ３２?丨?６「０－８?ｂｙｔｅｓ?｜?１６?｜?２?｜?７??Ｕ?｜?ｔ?｜?ｆ?１?Ｕ??ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂｉｔｓ?ＣＲＣ?ｂｉｔｓ?ｅｎｄ??ｓｔａｒｔ?ｂｉｔ?」‘廣，」??ｄａｔａ?ｈｅｌｄ??ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ?ｆｉｅｌｄ?ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ??圖２．２?ｅＣＡＮ數(shù)據(jù)幀格式??標(biāo)準(zhǔn)格式如下：??ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ?ｆｉｅｌｄ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｆｉｅｌｄ?ｄａｔａ?ｆｉｅｌｄ??＜?？?？?？?？?？??Ｓ?Ｒ?Ｉ??ＵｂｉｔｌＤ?｜ｔ｜〇｜；｜?ｄｌｃ????圖２．３標(biāo)準(zhǔn)幀格式的仲裁場(chǎng)??擴(kuò)展格式如下：??ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ?ｆｉｅｌｄ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｆｉｅｌｄ?ｄａｔａ?ｆｉｅｌｄ??？?？?？?？?？?？??？?１１?ｂｉｔ?ＩＤ?？?ｌ?１８?ｂｉｔ?ＩＤ?［?［?ｒ〇?ｄｌｃ??圖２．４擴(kuò)展幀格式的仲裁場(chǎng)??如圖２．４所示，標(biāo)準(zhǔn)格式由１１位的標(biāo)識(shí)符位和一位（遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位）ＲＴＲ??位構(gòu)成［３Ｇ］，標(biāo)識(shí)符（ＩＤ２８－ＩＤ１８）是按照從高到低的順序發(fā)送。其中，高７位不能??全是“隱性”，即不能全為１。ＲＴＲ位用來(lái)確定發(fā)送的數(shù)據(jù)幀（“隱性”）還是??遠(yuǎn)程幀（“顯性”）；擴(kuò)展格式是由１１位的基本標(biāo)識(shí)符、替代遠(yuǎn)程請(qǐng)求位（ＳＲＲ）、??標(biāo)識(shí)符擴(kuò)展位（ＩＤＥ）、１８位的擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符和遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位（ＲＴＲ）構(gòu)成。其??中

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2835600