一种多通道CANFD总线通信装置和方法与流程

本发明涉及计算机总线通信，具体涉及一种多通道canfd总线通信装置和方法。

背景技术：

1、从未来的发展方向来看，通信系统都是朝着越来越复杂的方向发展，实时性、数据处理速度、准确性、稳定性、通信距离等都是通信系统所追求的。

2、canfd总线是一种串行数据通信总线，是can总线的升级版本。其具有较远的通信距离，数据域通信速率最高可达8mbps。现有的此类总线通信装置通常采用两路总线接口，一条总线接口上通常最多能挂110个节点，在一般的工业生产中是足够使用的。但是在数据节点数目需求量巨大，数据实时性要求高这些情况下，两路总线接口无法满足使用需求。

技术实现思路

1、针对上述问题中的至少之一，本发明提供一种多通道canfd总线通信装置和方法。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

3、一种多通道canfd总线通信装置，包括上位机、以太网口、arm处理器、fpga、axi总线、canfd控制器ip核、canfd总线接口，所述arm处理器与fpga逻辑端通过axi总线相互连接并进行数据交互，arm通过axi总线调用多路canfd总线控制器ip核与多路canfd总线，每一个canfd总线控制器对应一路canfd总线，每一路canfd总线上挂载多个节点，对多个设备进行数据通信，数据上传至arm处理器进行处理。

4、作为上述方案的优选，还包括上位机、flash、ddr、emmc，分别通过通信接口与arm进行信息交互。

5、作为上述方案的优选，axi总线选用axi4协议进行总线通信。

6、一种多通道canfd总线通信方法，包括以下步骤：

7、s1、每一个canfd总线控制器ip核的接口连接到其对应的canfd总线上，在canfd总线上挂载需要通信的设备；

8、s2、arm处理器通过axi总线对需要使用的canfd总线控制器ip核进行初始化配置，并进行自测试；

9、s3、canfd总线控制器ip核根据canfd协议接收总线上各节点的数据，等待arm对数据进行读操作，arm将各路总线上的数据进行解析，根据需求将该数据存储至存储设备中；

10、s4、发送数据时，arm根据上位机发送过来的指令，发送上位机传输过来的数据或本地的数据，数据发送过程中arm通过axi总线向写canfd总线控制器ip核中写数据，并依次往总线上发送数据。

11、作为上述方案的优选，canfd总线控制器ip核将接收到的canfd总线上各节点的数据存储至自带的读fifo缓存中。

12、作为上述方案的优选，arm周期性的对相关标志位进行查询，读取fifo中缓存的数据。

13、作为上述方案的优选，数据发送过程中arm通过axi总线向canfd总线控制器ip核自带的写fifo缓存中写数据，并依次往canfd总线上发送写fifo缓存中的数据。

14、作为上述方案的优选，存储设备包括emmc、sd、sata、flash。

15、作为上述方案的优选，在发送和接收数据时，上位机通过以太网、串口或其他通信接口与arm进行数据交互。

16、由于具有上述结构，本发明的有益效果在于：

17、本申请的控制部分使用可编程片上系统(psoc)进行实现，相较于单片机、arm、dsp等控制芯片，集成了arm和fpga的psoc具有更强的灵活性，且继承了fpga并行执行任务的优点，能够良好的实现上述数据节点数目需求大、数据实时性要求高等要求。

技术特征：

1.一种多通道canfd总线通信装置，其特征在于：包括上位机、以太网口、arm处理器、fpga、axi总线、canfd控制器ip核、canfd总线接口，所述arm处理器与fpga逻辑端通过axi总线相互连接并进行数据交互，arm通过axi总线调用多路canfd总线控制器ip核与多路canfd总线，每一个canfd总线控制器对应一路canfd总线，每一路canfd总线上挂载多个节点，对多个设备进行数据通信，数据上传至arm处理器进行处理。

2.据权利要求1所述的一种多通道canfd总线通信装置，其特征在于：还包括上位机、flash、ddr、emmc，分别通过通信接口与arm进行信息交互。

3.据权利要求1所述的一种多通道canfd总线通信装置，其特征在于：axi总线选用axi4协议进行总线通信。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种多通道canfd总线通信方法，其特征在于：包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种多通道canfd总线通信方法，其特征在于：canfd总线控制器ip核将接收到的canfd总线上各节点的数据存储至自带的读fifo缓存中。

6.根据权利要求5所述的一种多通道canfd总线通信方法，其特征在于：arm周期性的对相关标志位进行查询，读取fifo中缓存的数据。

7.根据权利要求4所述的一种多通道canfd总线通信方法，其特征在于：数据发送过程中arm通过axi总线向canfd总线控制器ip核自带的写fifo缓存中写数据，并依次往canfd总线上发送写fifo缓存中的数据。

8.根据权利要求4所述的一种多通道canfd总线通信方法，其特征在于：存储设备包括emmc、sd、sata、flash。

9.根据权利要求4所述的一种多通道canfd总线通信方法，其特征在于：在发送和接收数据时，上位机通过以太网、串口或其他通信接口与arm进行数据交互。

技术总结
本发明公开了一种多通道CANFD总线通信装置和方法，包括S1、每一个CANFD总线控制器IP核的接口连接到其对应的CANFD总线上，在CANFD总线上挂载需要通信的设备；S2、ARM处理器通过AXI总线对需要使用的CANFD总线控制器IP核进行初始化配置；S3、CANFD总线控制器IP核根据CANFD协议接收总线上各节点的数据，ARM将各路总线上的数据进行解析，根据需求将该数据存储至存储设备中；S4、发送数据时，ARM根据上位机发送过来的指令，通过AXI总线向写CANFD总线控制器IP核中写数据，并依次往总线上发送数据。本申请的控制部分使用PSoC进行实现，集成了ARM和FPGA的PSoC具有更强的灵活性，且继承了FPGA并行执行任务的优点，能够良好的实现数据节点数目需求大、数据实时性要求高等要求。

技术研发人员：罗浩,龚小进,张小倩,邹力
受保护的技术使用者：湖北三江航天红峰控制有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12