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基于FPGA驱动SJA1000T实现CAN通信：标准帧与扩展帧的奇妙之旅

news 2026/8/17 9:03:47

基于FPGA的CAN通信，FPGA驱动SJA1000T芯片代码，实现标准帧与扩展帧的通信驱动，已上板调通品牌型号 CAN SJA1000T 与市面上的不同，代码不是SJA1000T芯片代码，而是驱动该芯片的代码。

最近搞了个基于FPGA的CAN通信项目，成功驱动SJA1000T芯片，并且实现了标准帧与扩展帧的通信驱动，还顺利上板调通啦，迫不及待来和大家分享下。

为啥选FPGA和SJA1000T

FPGA（现场可编程门阵列）灵活性强，可根据需求定制硬件逻辑，对于实现CAN这种复杂通信协议特别合适。而SJA1000T是经典的CAN控制器芯片，很多老项目都在用，稳定性杠杠的。两者结合，就能打造一个可靠的CAN通信系统。

驱动代码关键部分及分析

初始化部分

module sja1000t_driver ( input wire clk, input wire rst_n, // 其他接口信号 ); reg [7:0] mode_reg; always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin mode_reg <= 8'h00; end else begin // 初始化模式寄存器，配置为复位模式 mode_reg <= 8'h04; end end

这里定义了一个模式寄存器modereg，在复位信号rstn有效时，将其清零。正常工作时，设置为8'h04进入复位模式。在复位模式下，我们可以对芯片的其他寄存器进行配置，比如波特率设置、验收滤波器设置等。这就好比我们要开车，得先把车钥匙拧到“ON”位置，让车子各项系统准备好。

发送数据部分

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin // 发送相关信号清零 end else begin if (send_enable) begin // 检查SJA1000T是否准备好接收数据 if (sja1000t_status[0]) begin // 将数据写入SJA1000T的发送缓冲区 sja1000t_write_address <= 8'h04; sja1000t_write_data <= send_data; sja1000t_write_enable <= 1'b1; end else begin sja1000t_write_enable <= 1'b0; end end else begin sja1000t_write_enable <= 1'b0; end end end

当sendenable信号有效时，先检查SJA1000T芯片的状态信号sja1000tstatus[0]，只有当它为高电平时，表示芯片准备好接收数据，我们才把要发送的数据senddata写入到芯片的发送缓冲区（地址8'h04），同时置sja1000twriteenable为高电平，就像把货物搬到传送带上，准备发送出去。如果芯片没准备好，那就先等等，把sja1000twrite_enable置为低电平。

接收数据部分

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin // 接收相关信号清零 end else begin if (sja1000t_status[1]) begin // SJA1000T有数据可接收 sja1000t_read_address <= 8'h0C; sja1000t_read_enable <= 1'b1; receive_data <= sja1000t_read_data; end else begin sja1000t_read_enable <= 1'b0; end end end

当sja1000tstatus[1]为高电平时，说明SJA1000T芯片有数据可接收啦。这时，我们把读取地址设置为8'h0C，这是接收缓冲区的地址，然后置sja1000treadenable为高电平，把数据读出来存到receivedata里，就像从信箱里把信拿出来一样。

标准帧与扩展帧处理

在驱动代码里，对标准帧和扩展帧的处理主要体现在数据的打包和解包上。对于标准帧，标识符（ID）是11位，而扩展帧的ID是29位。发送的时候，根据不同的帧类型，把ID和数据按相应格式组装好写入芯片；接收的时候，再按格式解析出来。

// 发送标准帧示例 if (frame_type == 1'b0) begin // 标准帧 sja1000t_write_data[10:0] <= standard_frame_id; // 其他数据位填充 end else begin // 扩展帧 sja1000t_write_data[28:0] <= extended_frame_id; // 其他数据位填充 end

这里通过frame_type信号判断是标准帧还是扩展帧，然后把对应的ID写入到发送数据中。