随着铁路运行速度的提升,铁路安全运行的重要性也日益增长。本文使用FPGA实现安全通信接口,包含了CAN芯片的配置与控制以及中国铁路安全协议RSSP的应用两部分内容,具有较高的工程应用价值。本课题主要完成的工作内容如下：首先用FPGA实现CAN协议。CAN总线是唯一具有国际标准的现场总线,与其他常用总线对比,在稳定性、实时性和通用性方面均有优势。比起其他CAN芯片,本文选用的MCP2515具有低成本和封装小的优点,但由于其特有的SPI方式造成软件实现的较高复杂度。本文克服了这一难点,根据“自底而上”的方法分三个层次对CAN接口进行设计和仿真。然后用FPGA设计和实现了RSSP-I协议。RSSP-I是铁路信号安全协议,用于铁路的封闭网络。由于RSSP-I协议在现阶段仅应用于列车控制中心之间通信,通常使用高级语言实现,而本文用verilog语言和FPGA平台完成的RSSP-I协议实现扩展了该协议的应用场景,具有独创性和研究价值。本文从发送端和接收端两个角度给出实现通信帧协议的设计,在设计完成后对正常通信和各种异常通信做出仿真,并分析仿真波形。完成以上两个协议的独立设计后,本文最后将CAN接口结合到RSSP-I协议中,并通过Signaltap工具调试完善整个程序。测试结果表明本文完成了设计要求,系统能达到预期的通信效果。