CAN总线（Controller Area Network）是一个可以实现分布式控制的局域网,同时也是一个多主的串行通信网络,它被广泛的应用于各种分布式控制系统中。CAN总线协议的最大特点之一是其取消了对节点地址和通信模块的编码,进而在理论上可以使CAN节点的数量达到无数个,因此,CAN总线具有很高的可靠性、灵活性和实时性。本论文主要的研究内容是基于FPGA完成一个CAN控制器设计。为了证明设计的正确性,在完成CAN控制器设计后采用UVM验证方法学对其各项功能进行了仿真和验证,并进一步将CAN控制器集成到一个SoC系统中进行实用性的测试。全文介绍了CAN2.0协议的历史发展背景和应用方向,分析对比了国内外研究情况,进一步阐述了开展对CAN总线控制系统进行研究应用的积极意义。为完成设计目标,研究了CAN总线相关协议,并在文中对重要部分进行了介绍,对CAN总线的特点、帧结构、位时序、同步的规律、进行报文发送的判断机制、进行报文接收的波长过滤、遇到错误时进行处理的规律等开展了全面的分析。介绍了UVM验证方法学、FPGA及其优势。研究完成了CAN控制器的设计,阐述了其模块组成,整体原理框图以及各模块功能。对CAN控制器中的CPI模块中的各设计进行了详细介绍。CAN控制器的仿真与验证中,首先基于Vivado软件对CAN控制器进行仿真,随后基于UVM对CAN控制器中的各模块功能进行了详细验证。对CAN控制器的功能进行了验证,以证明其达到了预期的功能。在完成验证后,还搭建了包含所设计的CAN控制器的SoC系统,并基于FPGA开发板完成了CAN控制器测试。最后将FPGA板通过杜邦线与维特智能公司开发的USB-CAN相关的组件在进行连接时的状态进行实验,对CAN控制器在开展实验中的状态进行了研究。