基于RealView MDK的CAN总线仿真研究

摘要：RealView MDK具有强大的仿真功能，能仿真很多ARM芯片内部外设。文章以RealView MDK为开发环境，叙述了CAN总线的软件开发过程，并给出了仿真结果。
关键词：RealView MDK；CAN总线；仿真；LPC2378

0 引言
RealView MDK是ARM公司的产品，被全球超过10万的嵌入式开发工程师验证和使用，是ARM公司目前最新推出的针对各种嵌入式处理器的软件开发工具。RealView MDK集成了业内最领先的技术，包括μVision3集成开发环境与RealView编译器。支持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3核处理器，自动配置启动代码，集成Flash烧写模块，强大的Simulation设备模拟、性能分析等功能。
当前多数基于ARM的开发工具都有仿真功能，但是仅仅局限于对内核指令集的仿真。而RealView MDK的设备模拟器可以仿真整个目标硬件，包括快速指令集仿真、外部信号和I／O仿真、中断过程仿真、片内外围设备仿真等。开发工程师在无硬件的情况下即可开始软件开发和调试，使软硬件开发同步进行，大大缩短开发周期。而一般的ARM开发工具仅提供指令集模拟器，只能支持ARM内核模拟调试。
CAN总线即控制器局域网(Controller Area Net)是一种现场总线，主要用于各种过程检测及控制。CAN最初是由德国BOSCH公司为汽车监测和控制而设计的，目前CAN已逐步应用到其它工业控制中，现已成为ISO-11898国际标准。

1 LPC2378的CAN总线控制器说明
LPC2378是NXP公司推出的ARM7微控制器，它包含有2路独立的CAN模块，其CAN控制器的特点是：兼容CAN规范2．0B，多主机结构，带有无破坏性的位仲裁，由报文标识符(1l位或29位)确定总线访问优先级，可编程的传输速率(高达1Mb／s)，多播和广播报文功能，数据长度从0到8字节，强大的错误处理能力，非归零(NRZ)编码／译码，带有位填充。
每个CAN总线控制器包括：APB总线接口、验收滤波器接口、向量中断控制器接口、通用状态寄存器接口，这些接口连接芯片内部；还包括接口管理单元、3个发送缓冲区、2个接收缓冲器、错误管理逻辑单元、位时序逻辑、位流处理。芯片外部外接CAN总线收发器。CAN总线控制器控制着数据的发送和接收。

CAN总线发送数据的过程为：CPU通过内部总线向CAN控制器的发送寄存器里填写需要发的数据，然后启动CAN控制器的发送使能，发送的数据分别经过位流管理器(变成在总线上发送的二进制码)、错误管理逻辑(负责检测总线状态及发送是否出现错误)及位时序逻辑(管理数据在总线上的发送时序)、CAN收发器(负责把位流数据转换成CAN总线够传输的差分电平)，这样就完成了一帧CAN数据的发送。