CAN总线是全球应用最为普遍的现场总线之一,因其高可靠性、高实时性、高性价比等突出优点,是车载总线事实上的标准。CAN FD的出现解决了 CAN总线负载率的问题,降低了网络更新的成本和风险。由于整车更新周期漫长,很长一段时间内CAN、CAN FD将同时出现在汽车网络中。因此对兼容上述两种协议控制器的研究很有必要。本文参考现有CAN总线控制器架构和CAN FD协议规范,设计了一种兼容CAN/CANFD协议的控制器,主要由九个功能模块组成。为了实现两者的兼容,控制模块中协议状态机通过对不同报文结构拆解划分成不同状态,利用状态跳转实现了 CAN、CAN FD相关接收和发送功能;还增添了 CRC17和CRC21两种CRC校验算法,分别对不同数据长度和不同标准的CAN FD报文进行检错;位编码模块不但负责CAN报文的位填充,同时还负责在ISOCANFD的对应位场执行固定填充操作。为了实现CAN FD报文传输过程的可变速率,分频器中配置了两套时间单位生成模块,通过配置时间单位个数和位时序达到改写标称速率和数据速率的目的。本文对各个模块的实现方式、数据通路、状态跳转等进行了细致的描述,实现了协议规定的有关功能。仿真表明所设计的控制器功能正确无误,FPGA综合报告显示使用了 5714个LUT逻辑单元、70个LUTRAM、3309个FF和5个BRAM,工作频率最高可达93MHz,FPGA实现的协议控制器与商用节点通信正常,表明所设计的控制器指标满足设计要求。采用HHGrace 0.11μm工艺版图设计并流片。本设计可为同类型控制器提供参考,具有很好的发展前景和实际价值。