基于Verilog HDL語言的CAN總線控制器設計及驗證

接著使用ModelSim軟件對所設計的各個模塊和整個CAN總線控制器進行了功能仿真，仿真結果表明達到了設計目標。

2 測試驗證
本文最后設計了CAN總線控制器的測試程序，其目的是模擬一塊微處理器對CAN總線控制器進行讀寫操作，從而實現對CAN總線控制器的寄存器訪問，完成總線收發功能。在該測試程序編寫中，各個功能基本上以任務的形式實現，進行不同的仿真時只需調用相關的任務模塊。圖8為驗證程序的組成框圖。

仿真驗證完成以后將其HDL CAN總線程序下載到FPGA中進行測試，目標芯片采用Cyclone系列的EP1C6Q240C8，為了驗證所設計的FPGA CAN總線控制器，還設計了一款基于該FPGA的CAN總線控制器的節點電路，然后利用所設計的節點電路與其他3個利用SJA1000作為控制器的CAN總線節點進行了通信測試。所有的節點使用AT89S52單片機作為節點微處理器，PCA82C250作為收發器，測試結果表明下載到FPGA中的控制器程序工作正常，實現了預計的CAN總線通訊功能。測試網絡示意圖如圖9所示。

測試時，按動節點1上的開關并將該狀態發送到節點2，在節點2上能顯示對應的狀態，反之也可。同時也可在節點2通過鍵盤輸入某一代碼，而在節點1上的數碼管上顯示相應的結果。該實驗結果表明下載到FPGA中的控制器程序工作正常。

3 結語
本項目利用Verilog HDL語言設計了一款CAN總線控制器芯片，并使用ModelSire軟件對所設計的CAN總線控制器進行了功能仿真；之后為了驗證設計，還編制一個驗證程序，并將驗證之后的設計配置到了FPGA中；最后用所設計的基于FPGA的CAN總線控制器制作了CAN節點，并與其他采用SJA1000為控制器的CAN節點進行了通訊測試，實現了CAN總線良好的工作，驗證了設計的正確性。