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控制器局域网(Controller Area Network,CAN)是当前应用范围最广的现场总线之一,CAN已经逐渐被集成到应用于工业控制、物联网等领域的嵌入式微处理器中。目前,国内外有许多集成电路设计公司从事CAN IP的研发,CAN IP产品也层出不穷。东南大学苏州集成电路与系统重点实验室依托国家ASIC工程技术研究中心,致力于物联网传输控制领域的微处理器及解决方案研发,由于物联网领域大部分应用场合都有严格的条件限制,要求芯片具有较低的功耗。实验室早些年研发的CAN IP在功耗方面已经不能满足当前的需要,原来的CAN IP在正常的工作收发状态下总功耗为17.2mW,且没有设计低功耗模式,IP核必须长时间处于工作状态,然而这对于对功耗极为严苛的物联网芯片而言,根本无法满足功耗要求。为了解决上述所说的功耗问题,本论文提出了针对物联网传输控制芯片SEP6210的低功耗CAN IP的设计实现方法,通过剖析数字集成电路功耗的来源,确定出RTL级的低功耗设计方法策略。设计方法策略主要有以下几个方面:第一,RTL级代码设计全局门控时钟,部分全局门控时钟可以通过控制寄存器使能控制,而另一部分则是通过IP核自动开启和关闭;第二,设计多种工作模式,以适应不同应用场景的需要;第三,动态调频,即适时降低工作时钟频率以降低功耗。本论文对CAN IP的RTL进行的低功耗设计,最终将设计出的CAN IP集成到到SEP6210芯片,并且进行了系统功能仿真、FPGA验证、逻辑综合及功耗分析。系统级的仿真表明CAN IP实现了 CAN 2.0协议所规定的各项功能;FPGA验证的结果表明CAN IP的收发速率最高能达到IMbit/s的要求,同时支持500Kbit/s和250Kbit/s收发速率;通过功耗测试和分析,CAN IP正常工作模式下的功耗为13.1mW,相较于功耗优化设计前的CAN IP功耗减少了 23.8%。总的来说,本论文所设计的CAN IP各项指标都达到了预期要求。