导言
CAN 是Controller Area Network 的缩写(以下称为CAN)，是ISO世界标准化的串行通讯协议。在当时的轿车工业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各式各样的电子操控体系被开发了出来。因为这些体系之间通讯所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的状况许多，线束的数量也随之添加。近年来，其所具有的高可靠性和杰出的过错检测才能受到重视，被广泛使用于轿车计算机操控体系和环境温度恶劣、电磁辐射强和振荡大的工业环境。
1 体系全体结构规划
如图1所示，存储体系首要包含以下模块：FPGA主控模块、CAN总线监听操控模块、数据紧缩模块、SDRAM操控模块和单片机操控CH376模块。本文首要介绍存储部分，CAN总线监听操控模块不做介绍。图中，点画线内的部分均由FPGA操控。后端SD卡由MSP430单片机操控，SD协议芯片选用CH376。FPGA操控CAN总线操控芯片、CAN总线收发器从总线上获取数据，通过数据紧缩模块紧缩，存入SDRAM里。这儿选用两种存储形式：一种是使用SDRAM存储的可掩盖性进行周期存储，具体存储周期由紧缩率和SDRAM容量决议;另一种是直接存储，SDRAM作为缓存。当挑选直接存储时，FPGA与单片机通讯，使用FIFO给单片机发送数据，单片机操控CH376将数据存入SD卡(存储时刻由SD卡容量决议)。
2 体系硬件规划
2.1 FPGA主控模块
FPGA选用Altera公司的Cyclone II系列芯片EP2C5T14418N，它具有内部资源丰富、速度快的特色。上电后，主控模块使能CAN总线监听操控模块、数据紧缩模块、SDRAM操控模块。假如挑选周期存储，则不使能单片机;若挑选直接存储，则让单片机处于低功耗状况，当SDRAM有数据时FPGA把数据发给单片机，并使其操控CH376作业。
2.2 数据紧缩模块
紧缩算法选用LZW算法。该算法是一种依据字典的紧缩算法，在数据的紧缩进程中会依据输入的数据动态地树立一个字典。后续输入的数据都会在这个字典中进行匹配查找，依据查找是否成功决议紧缩编码的输出。LZW紧缩算法流程如图2所示。依据该流程，选用C言语规划紧缩与解紧缩软件以验证算法和硬件紧缩的正确性，用Verilog言语编写了紧缩代码，使用FPGA内部RAM资源树立字典。LZW紧缩算法的硬件逻辑功用框图如图3所示。
2.3 SDRAM操控模块
SDRAM(同步动态随机存储器)是一种易失性存储器，以其容量大、价格低的特色得到越来越广泛的使用。但其操控逻辑杂乱，需求周期性改写操作、队伍办理、不同延时和指令序列等。图4是SDRAM的操控状况搬运图。
2.4 单片机操控CH376模块
CH376是一款国产文件办理操控芯片，用于单片机体系读写U盘或许SD卡中的文件。CH376内置了SD卡的通讯接口、FATl6、FAT32以及FAT l2文件体系等固件，无需自己编写底层协议，操控简略，供给2 MB、24MHz的SPI设备接口，支撑衔接到单片机的SPI串行总线。CH376使用衔接图如图5所示。
3 体系仿真与测验
程序编写完之后，使用Modelsim言语仿真软件对其进行仿真。ModelSim能供给友爱的仿真环境，是单内核支撑VHDL和Verilog混合仿真的仿真器。它选用直接优化的编译技能、Tcl/Tk技能和单一内核仿真技能，编译仿真速度快，编译的代码与渠道无关，是FPGA/AS%&&&&&%规划的首选仿真软件。硬件紧缩与存储模块仿真如图6所示。仿真结果表明，硬件紧缩与软件紧缩完全符合。
结语
本文具体论述了大容量存储体系体系的全体结构、硬件电路规划。使用“FPGA+单片机”作为存储操控器，选用依据LZW算法的数据紧缩技能，以SDRAM作为周期存储和缓存，SD卡作为终究存储载体。试验结果表明，该存储体系能够很好地使用于车载信息记录仪。
