CAN總線（Controller Area Network）是一種廣泛應用于工業控制、汽車電子等領域的通信協議。CAN FD（Controller Area Network Flexible Data-Rate）是CAN總線協議的升級版本，旨在解決傳統CAN總線在數據傳輸速率和數據長度方面的限制。CAN總線以其高可靠性、實時性和抗干擾能力，廣泛應用于需要高效通信和復雜控制的領域。

智多晶CAN IP 和CAN FD IP

2個IP的用戶接口都為APB3，都支持CAN幀（CAN FD IP額外支持CAN FD幀）。CAN IP使用的邏輯資源較少，適合簡單且邏輯資源緊張的使用場景，CAN FD IP帶緩存和接收過濾，適合復雜且邏輯資源寬裕的使用場景。

CAN IP特性

支持《CAN specification version 2.0》標準

支持自適應標準幀（Standard Identifier）和擴展幀（Extended Identifier）

支持CAN數據幀（Data Frame）和遙控幀（Remote Frame）

支持CAN波特率可配置（10Kbps~1Mbps）

支持主動過載

支持APB接口

支持獨立的MCU和CAN IP時鐘。

CAN FD IP 特性

基于CAN FD Spec V1.0協議規范

支持8Mb/s的可變（數據域）數據速率（CAN FD）

支持1Mb/s的典型（仲裁域）數據速率

同時支持CAN和CAN FD幀的收發

32深度的發送幀記錄FIFO（記錄幀的仲裁域和控制域幀信息）

2個64深度的接收幀存儲FIFO

32個接收過濾器

支持發送取消操作

發送記錄和接收存儲的幀信息包含時間戳

CAN FD幀在可變（數據域）數據速率下具有獨立的錯誤報告

支持以下功能：

取消自動重發

監聽模式

睡眠和喚醒

內部環回

使用APB接口

IP的配置與使用

打開IP

在HqFpga v3版本軟件中，點擊“IP管理”圖標進入“IP Creator”子頁面后，在“通信與網絡”下，可看到CAN_FD（CAN FD IP）和CAN_Controller（CAN IP），雙擊即可進入相應IP的配置界面。

圖一 CAN IP配置界面

圖二 CAN FD IP配置界面

應用子系統

CAN IP應用系統框圖

如上圖，這是一個非常典型的使用CAN IP的子系統框圖（適用于CAN FD IP）。MCU/CONTROLLER主要用于CAN的寄存器配置，可以使用智多晶提供的CM3/STAR/Tiny-SoC IP。CAN Bus Transceivers 為CAN收發芯片，實現邏輯信號can_tx、can_rx到總線信號CAN_H、CAN_L的電氣特性轉換。

應用場景

1汽車電子

車身控制（車門、車窗、座椅、燈光等），動力系統（發動機控制單元、變速箱控制等），安全系統（ABS、安全氣囊、電子穩定程序等），信息娛樂系統（導航、音響、車載通信等）。

2工業自動化

PLC通信、傳感器網絡、機器人控制等。

3醫療設備

醫療儀器（監護儀、麻醉機、輸液泵等），醫療機器人。

4航空航天

飛機電子系統（飛行控制、發動機監控、導航系統等），航天器通信。

5智能家居

家電控制（空調、冰箱、洗衣機等），安防系統（門禁、監控攝像頭等）。

6軌道交通

列車控制系統（車門控制、制動系統等），信號系統。

7船舶電子

船舶控制系統、自動化設備。

8能源管理

智能電網、新能源系統（太陽能逆變器、風力發電控制系統等）。

9農業自動化

農業機械、環境監測（溫室、灌溉系統的傳感器網絡）。

10物聯網（IoT）

設備互聯、遠程監控（智能電表、環境監測設備等）。