基于PCI总线的CAN卡的设计与实现

1、基于pci总线的can#的设计与实现22020年5月29日文档仅供参考基于 pci 总线的 can 卡的设计与实现现场总线 can（controller area network 控制器局域网络）以其高性能、高可靠性及独特的设计,越来越受到人们的重视和青睐不但在汽车行业中应用广泛,而且在工业控制、机器人、医疗器械、传感器等领域发展迅速。为了扩展can 总线的功能,与计算机相连，可设计具有can接口和pc接口的can适配卡，用来收集can总线上各个节点的信息，转发给pc机,并可将pc机的命令和数据转发给各个节点以及完成对can 总线上的用户系统的部分监控和管理工作。pci 总线是 intel 公

2、司推出的一种先进的高性能 32/64 位局部总线,可同时支持多组外围设备,不受制于处理器,数据吞吐量大（33mhz总线频率、 32位传输时峰值可高达132mb/s） 。当前 pci 是处于主流的计算机总线。以往的 can 卡一般都是基于 isa 总线的,由于isa 部传输速率低,can 卡必须增加中继控制功能,才能够适应can 的高速传输,导致造价高、体积大、传输速率低,不利于can总线的推广应用。由于 pci 总线传输速度快,而且支持热插拔、电源管理等功能,不但能满足can 总线的高速数据传输,性能高、功能强 ,而且体积小、价格低、使用方便、应用范围广。can 卡的设计包括硬件设计和软件设计

3、。pcihusad131：0ilad(?o)c/be(3to)#framerdytftrdy#stopbidsel?c 19052ltntitlclktxorx。82c250devseu 4perr#rd0alcso#sja1000serr#clkrtmuhlock*lrdyi#eeskeedo串行eeprom图i can卡电弟原理图1硬件设计pci总线是一种独立于 cpu的局部总线，不同于传统的isa总线。 由于pci总线规范定义了严格的电气特性和时序要求 ，开发难度比isa总线的开发难度大。实现 pci接口的方案一般有两种：采用可 编程逻辑器件和专用总线接口器件。采用可编程逻辑器件实现pc

4、i接口的最大好处是比较灵活，可把pci时序模块和功能模块结 合在一起，能够利用的器件也比较多（如altera公司的cpld器件、xilinx公司的fpga器件等）,还能够购买由厂家提供的用 vhdl、ahdl等硬件描述语言编制的 pci核心设计模块，但其设计难度还 是很高，因为pci总线对负载要求、传输数据的建立时间的要求都比较苛刻，同时还需要器件内部实现用于配置的各类寄存器，以及完成逻辑校验、地址译码等工作的寄存器（大致需要15000个门电路）。另外，还需加入fifo、用户寄存器组和后端设备接口等部 分。设计这种pci总线接口会导致将大量的人力、物力投入到复 杂的逻辑验证和时序分析的工作上，

5、开发周期较长。要用专用接口器件虽然没有采用可编程逻辑器件那么灵活，但能够有效地降低接口设计白难度，缩短开发时间。专用接口器件具有较低的成本和很 高的通用性，能够优化数据传输，提供配置空间，具备用于突发传输 功能的片内fifo,提供扩展局部总线等优点，而且许多公司还提供 配套的开发工具（例如评估板或驱动程序开发软件），使用很方便，开 发周期短。当前市场上常见的有plx、amcc、cypress等公司的pci桥芯片，各个型号的pci接口芯片的大致特点如表 1所示。表1各公司pci接口芯片公司芯片型号（模式）芯片功能及特点价格开发技术支持plxpci9052（从）pci9054（主）型号众多，使用方便，性能好较便宜提供快速开发板rdk出售cypresscy7c09449pv-