Návrh rozšíření existujícího řadiče CAN o standard FD

Abstract

CAN FD kontrolér je zařízení řídící výměnu dat a komunikaci na CAN sběrnici. Toto zařízení ukládá relevantní přijaté zprávy, vysílá zprávy a také komunikuje s řídícím systémem, kterým je ve většině případu mikrokontrolér. Pro úspěšný vývoj tohoto projektu je nezbytné se nejprve seznámit s protokolem sběrnice CAN. Toto nejprve pro případ protokolu CAN 2.0. Následně po detailním pochopení je potřeba se seznámit se standardem CAN FD z konce roku 2015. Tato práce je dělena do dvou částí. V první části práce je věnován prostor teoretickému rozboru, zejména problematice postupu návrhu integrovaných obvodů, dále pak je věnován prostor problematice standardu CAN 2.0 a jejího přiblížení. Na závěr první časti je prostor věnovaný standardu CAN FD. Druhá část práce je věnována popisu realizace, tedy popisu všech potřebných kroků pro realizaci rozšíření exitujícího řadiče CAN o standard FD. Tato část zahrnuje také popis simulační části a následně i validace. Na závěr je shrnuta validace, která byla provedena měřením, ale i průmyslovým analyzátorem. Tato validace je pak důkazem správné funkce navrženého řadiče.

The CAN FD controller is a device controlling the data transmission (communication) on CAN-bus. It stores received messages, transmits messages and communicates with the host system, which is usually a micro-controller. At first it is necessary for successful development of this project to be familiar with CAN-bus protocol specification 2.0B. At second it is needed to be familiar with the last version of CAN FD from ISO 11898 document released on the end of 2015. This work is divided into 2 parts. The first part is focused on theoretical explanation of all necessary information. These are the steps and rules of IC development, basics of standard CAN 2.0 and standard of CAN FD. In the second part are described all steps, which are necessary to achieve the main goal of this thesis, which is an extended CAN driver working with both standards CAN 2.0 and also with CAN FD. At the end of this document there are results of simulation and also verification, which are made by using FPGA board and industrial CAN analyzer. These results prove that the designed CAN driver works fine according to the standard and specification.