图1 系统硬件组成
本系统主要是利用主机PC（PC104）采集多个下位机从被控对象得到的数据，并进行实时控制和综合调度，其原理框图如图2所示。
图2 原理框图
其中CPLD完成从CAN控制器到PC总线的数据转换。CAN控制器负责从总线上采集数据。总线驱动部分由89C250完成总线驱动；光电隔离器完成CAN控制器与传输电缆的信号隔离，防止电缆上的非规则信号对CAN控制器产生干扰。
3.MAX+PLUSⅡ程序设计
Altera公司的MAX＋PLUS Ⅱ是一个高效实用的工具。直接采用原理图输入方式，进行编译后写入器件中；同时可在线更改写入内容，修改和调试简单易行。利用MAX＋PLUS Ⅱ可以对输入输出关系进行在线调试和仿真，开发和调试周期短而高效。MAX+PLUSⅡ的软件设计的流程包括设计输入、功能仿真、编译、后仿真、编程验证几个部分。
本文所论述的系统已经实现并进行通信测试，在最高通信速度、通信距离、热冗余和冷冗余实验等测试中都取得了良好的表现。这里仅论述逻辑设计输入和功能仿真。
CPLD主要用于实现PC接口板的地址选择比较器和CAN控制器到PC总线的数据转换，其设计输入如图3所示。
图3 设计输入
基于嵌入式系统的CAN总线网络通信流程设计
其中compare完成选址功能，MUX2×8完成总线转换。
4.仿真实验
为简明起见，这里仅给出核心的部分时序仿真图形，如图4所示。
图4 核心的部分时序仿真图形
由仿真波形可知，在PC总线的读写操作进行时，地址和数据很好的实现了转换，读写的周期完整，触发迅速，保证转换的准确和迅速，满足了设计的要求。
5.结论
可编程逻辑器件的应用已经成为现代电子电路设计中的高效方式，它可以实现高效率、可靠的设计，也可以进一步提高电路的集成度；使用它设计的CAN通信卡可以作为通信接口而满足嵌入式系统的要求。同时，基于PC104系统的CAN通信的通信效率较高，具有较强的实时性，可以满足工业现场高速通信的需要，也可为复杂控制系统实现实时控制提供强有力的工具。