申请/专利权人：浪潮集团有限公司

申请日：2018-04-25

公开（公告）日：2021-04-27

公开（公告）号：CN108647166B

主分类号：G06F13/38(20060101)

分类号：G06F13/38(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.27#授权;2018.11.06#实质审查的生效;2018.10.12#公开

摘要：本发明公开一种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换方法，涉及数据通信领域；FPGA内Microblaze核用来实现外挂的设备的驱动以及根据上位机的应用软件CAN接口配置参数去配置挂载的CANIP核，USB异步控制模块通过接口芯片的FIFO来读取和发送数据与上位机进行通信，利用重组的FPGA即可实现USB接口数据与CAN接口数据的转换功能，减少相应的额外设置，更有利于应用在信息控制中心、呼叫中心、证券金融交易系统、银行数据中心、工业控制环境、教学环境、测试中心、汽车电子等需要USB转CAN接口的数据交换的环境中。

主权项：1.一种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换方法，其特征是利用FPGA内嵌的Microblaze核挂载CAN模块和USB异步控制模块，USB异步控制模块通过接口芯片连接上位机，Microblaze核实现挂载设备的驱动，以及根据上位机的CAN接口配置参数配置CAN模块并发送数据，根据上位机发送的数据请求命令从CAN模块中采集数据并通过接口芯片与上位机进行数据交换，其中CAN模块和CAN接口主机对接，上位机上打开应用软件，配置CAN工作模式参数，将CAN工作模式参数及需发送的数据依次通过接口芯片、USB异步控制模块、Microblaze核、CAN模块传递给CAN接口主机，CAN接口主机回传数据给上位机，实现USB接口数据和CAN接口数据的转换。

全文数据：一种基于Microb丨aze的USB接口数据与CAN接口数据的转换方法技术领域[0001]本发明公开一种数据的转换方法，涉及数据通信领域，具体地说是一种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换方法。背景技术[0002]在现有技术中，CAN数据交换是通过单片机+SJA1000来实现的，通过单片机的10口模拟CAN控制器进行数据解析，上位机还需要USB转串口后才能在单片机进行数据转换后与CAN接口进行通信，实际应用时十分不便。而本发明提出了一种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换方法，FPGA内Microblaze核用来实现外挂的设备的驱动以及根据上位机的应用软件CAN接口配置参数去配置挂载的CANIP核，USB异步控制模块通过接口芯片的FITO来读取和发送数据与上位机进行通信，利用重组的FpGA即可实现USB接口数据与CAN接口数据的转换功能，减少相应的额外设置，更有利于应用在信息控制中心、呼叫中心、证券金融交易系统、银行数据中心、、工业控制环境、教学环境、测试中心、、汽车电子等需要USB转CAN接口的数据交换的环境中。发明内容[0003]本发明针对现有技术的问题，提供一种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换方法。[0004]本发明提出的具体方案是：一种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换方法，利用FPGA内嵌的Microblaze核挂载CAN模块和USB异步控制模块，USB异步控制模块通过接口芯片连接上位机，Microblaze核实现挂载设备的驱动，以及根据上位机的CAN接口配置参数配置CAN模块并发送数据，根据上位机发送的数据请求命令从CAN模块中采集数据并通过接口芯片与上位机进行数据交换，实现USB接口数据和CAN接口数据的转换。[0005]所述的方法的具体步骤为：组建FPGA，利用FPGA内嵌的Microblaze核挂载CAN模块和USB异步控制模块，USB异步控制模块连接接口芯片，接口芯片连接上位机，CAN模块和CAN接口主机对接，上位机上打开应用软件，配置CAN工作模式参数，将CAN工作模式参数及需发送的数据依次通过接口芯片、USB异步控制模块、Microblaze核、CAN模块传递给CAN接口主机，CAN接口主机回传数据给上位机，实现USB接口数据和CAN接口数据的转换。[0006]一种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换系统，包括内嵌的Microblaze核的FPGA，其中FPGA内嵌的Microblaze核挂载CAN模块和USB异步控制模块，USB异步控制模块通过接口芯片连接上位机，Microblaze核实现挂载设备的驱动，以及根据上位机的CAN接口配置参数配置CAN模块并发送数据，根据上位机发送的数据请求命令从CAN模块中采集数据并通过接口芯片与上位机进行数据交换，实现USB接口数据和CAN接口数据的转换。[0007]所述的系统中CAN模块包括CANIP核和CANPHYI0BS，CANIP核直接挂载在Microblaze核上。[OOOS]所述的系统中USB异步通信控制模块包含4种控制器，分别是控制寄存器、状态寄存器、发送寄存器、接收寄存器。[0009]所述的系统中还包括FLASH控制器，用于控制的外设设备存储固件程序。[0010]所述的系统中还包括DDR3控制器，用来进行数据缓存和上电后程序的输入。[0011]本发明的有益之处是：本发明提出了一种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换方法，FPGA内Microblaze核用来实现外挂的设备的驱动以及根据上位机的应用软件CAN接口配置参数去配置挂载的CANIP核，USB异步控制模块通过接口芯片的FIFO来读取和发送数据与上位机进行通信，利用重组的FPGA即可实现USB接口数据与CAN接口数据的转换功能，减少相应的额外设置，更有利于应用在信息控制中心、呼叫中心、证券金融交易系统、银行数据中心、工业控制环境、教学环境、测试中心、汽车电子等需要USB转CAN接口的数据交换的环境中。附图说明[0012]图1本发明系统的框架示意图。[0013]图2本发明方法的流程示意图。具体实施方式[00M]本发明提供一种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换方法，利用FPGA内嵌的Microblaze核挂载CAN模块和USB异步控制模块，USB异步控制模块通过接口芯片连接上位机，Microblaze核实现挂载设备的驱动，以及根据上位机的CAN接口配置参数配置CAN模块并发送数据，根据上位机发送的数据请求命令从CAN模块中采集数据并通过接口芯片与上位机进行数据交换，实现USB接口数据和CAN接口数据的转换。[0015]同时提供与上述方法相对应的一种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换系统，包括内嵌的Microblaze核的FPGA，其中FPGA内嵌的Microblaze核挂载CAN模块和USB异步控制模块，USB异步控制模块通过接口芯片连接上位机，Microblaze核实现挂载设备的驱动，以及根据上位机的CAN接口配置参数配置CAN模块并发送数据，根据上位机发送的数据请求命令从CAN模块中采集数据并通过接口芯片与上位机进行数据交换，实现USB接口数据和CAN接口数据的转换。[0016]结合附图及具体实施，对本发明做进一步说明。[0017]本发明系统中，FPGA内嵌的Microblaze核通过AXI总线挂载CAN模块和USB异步控制模块，USB异步控制模块通过接口芯片连接上位机，其中CAN模块包括CANIP核和CANPHYI0BS，CANIP核直接挂载在Microblaze核上，CANPHYI0BS为CAN模块的物理层组件与CAN主机相连，USB异步控制模块主要包括4种控制器:控制寄存器、状态寄存器、发送寄存器、接收寄存器，控制寄存器用于控制和确定USB异步控制模块的操作模式以及当前执行任务的特性，状态寄存器用来存放当前指令执行结果的各种状态信息及存放控制信息，发送寄存器和接收寄存器都用来存放数据的地址，USB异步控制模块通过接口芯片与上位机相连，以Cypress公司的EZ-USBFX2LP系列的CY7C68013A芯片为接口芯片为例，CY7C68013的固件程序中，配置EP2和EP4的FIFO作为数据输出，从上位机到本系统传输数据，配置EP6和EP8的FIFO为数据输入，从本系统到上位机传输数据，每个端口FIFO的大小为1K字节，FPGA的Microblaze核还挂载FLASH控制器及DDR3控制器，FLASH控制器用于控制的外设设备存储固件程序，DDR3控制器连接DDR3颗粒，用来进行数据缓存和上电后程序的输入，Microblaze核实现挂载设备的驱动，以及根据上位机的CAN接口配置参数配置CAN模块并发送数据，根据上位机发送的数据请求命令从CAN模块中采集数据并通过接口芯片与上位机进行数据交换，实现USB接口数据和CAN接口数据的转换。[0018]根据上述系统，利用本发明方法，具体步骤为：组建FPGA，利用FPGA内嵌的Microblaze核通过AI总线挂载CAN模块的CANIP核和USB异步控制模块，USB异步控制模块连接CY7C68013A芯片，CY7C68013A芯片连接上位机，CAN模块的CANPHYI0BS和CAN接口主机对接，上位机上打开应用软件，配置CAN工作模式参数，将CAN工作模式参数及需发送的数据依次通过CY7C68013A芯片、USB异步控制模块、Microblaze核、CAN模块传递给CAN接口主机，CAN接口主机回传数据给上位机，实现USB接口数据和CAN接口数据的转换。[0019]可以在上位机上读取数据后和CAN接口比较一致。[0020]本发明方法及系统适用于信息控制中心、呼叫中心、证券金融交易系统、银行数据中心、工业控制环境、教学环境、测试中心、汽车电子等需要USB类型数据转换CAN接口数据的数据交换环境中。

权利要求：1.一种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换方法，其特征是利用FPGA内嵌的Microblaze核挂载CAN模块和USB异步控制模块，USB异步控制模块通过接口芯片连接上位机，Microblaze核实现挂载设备的驱动，以及根据上位机的CAN接口配置参数配置CAN模块并发送数据，根据上位机发送的数据请求命令从CAN模块中采集数据并通过接口芯片与上位机进行数据交换，实现USB接口数据和CAN接口数据的转换。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是具体步骤为：组建FPGA，利用FPGA内嵌的Microblaze核挂载CAN模块和USB异步控制模块，USB异步控制模块连接接口芯片，接口芯片连接上位机，CAN模块和CAN接口主机对接，上位机上打开应用软件，配置CAN工作模式参数，将CAN工作模式参数及需发送的数据依次通过接口芯片、USB异步控制模块、Microblaze核、CAN模块传递给CAN接口主机，CAN接口主机回传数据给上位机，实现USB接口数据和CAN接口数据的转换。3.—种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换系统，其特征是包括内嵌的Microblaze核的FPGA，其中FPGA内嵌的Microblaze核挂载CAN模块和USB异步控制模块，USB异步控制模块通过接口芯片连接上位机，Microblaze核实现挂载设备的驱动，以及根据上位机的CAN接口配置参数配置CAN模块并发送数据，根据上位机发送的数据请求命令从CAN模块中采集数据并通过接口芯片与上位机进行数据交换，实现USB接口数据和CAN接口数据的转换。4.根据权利要求3所述的系统，其特征是所述CAN模块包括CANIP核和CANPHYI0BS，CANIP核直接挂载在Microblaze核上。5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征是USB异步通信控制模块包含4种控制器，分别是控制寄存器、状态寄存器、发送寄存器、接收寄存器。6.根据权利要求5所述的系统，其特征是还包括FLASH控制器，用于控制的外设设备存储固件程序。7.根据权利要求3、4或6任一所述的系统，其特征是还包括DDR3控制器，用来进行数据缓存和上电后程序的输入。

百度查询： 浪潮集团有限公司 一种基于Microblaze的USB接口数据与CAN接口数据的转换方法

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