Disseny d'una eina de diagnòstic CAN basada en FPGA

L’objectiu d’aquest projecte és dissenyar i implementar un sistema de comunicació CAN (Controller Area Network) de baix cost sobre una plataforma FPGA complint al màxim amb la normativa ISO 11898. La metodologia empleada en el disseny del sistema és el mètode en V, molt popular en sectors com el de l’automoció, que busca garantir la qualitat del disseny relacionant les diferents fases del desenvolupament amb les especificacions de tests de cada fase. Això s’ha traduït en una millor definició dels requisits del sistema, ja que permet de forma iterativa anar redefinint-los fins arribar a un requisit simple, el qual es pugui associar un test concret, o al menys, una justificació de que es compleix el requisit sense necessitat de testejar-lo. El sistema s’ha separat en dos mòduls hardware independents, la placa de desenvolupament Avnet LX9 Microboard y un disseny hardware propi en forma de PCB que permet adaptar les senyals d’entrada i sortida del mòdul d’expansió de la placa de desenvolupament als requisits de la capa física del protocol de comunicació CAN. La Avnet LX9 Microboard integra una Spartan-6, FPGA bastant limitada en recursos, però ideal per garantir un ús eficient dels recursos disponibles. Aquesta FPGA de Xilinx s’ha equipat amb un sistema Microblaze que permet una programació híbrida al emular un microprocessador software sobre la FPGA. D’aquesta manera, el codi que gestiona el protocol de comunicació a baix nivell, bit a bit, s’ha desenvolupat en llenguatge VHDL i integrat dins d’un mòdul IP, i el codi dels drivers d’alt nivell i l’aplicació s’han, dissenyat en llenguatge C. En el disseny també s’ha tingut en compte afegir mòduls, com per exemple, un ADC i un display, que permetin desenvolupar aplicacions on es demostri el correcte funcionament de l’aplicació.