Sadržaj:

Dizajn SPI Master -a u VHDL -u: 6 koraka
Dizajn SPI Master -a u VHDL -u: 6 koraka

Video: Dizajn SPI Master -a u VHDL -u: 6 koraka

Video: Dizajn SPI Master -a u VHDL -u: 6 koraka
Video: M11 - 7 - SPI Master Controller Design 2024, Srpanj
Anonim
Dizajn SPI Master -a u VHDL -u
Dizajn SPI Master -a u VHDL -u

U ovom uputstvu, dizajnirat ćemo SPI Bus Master od nule u VHDL -u.

Korak 1: Pregled SPI -ja

  • SPI je sinkrona serijska sabirnica
  • Njegova popularnost i jednostavnost učinili su ga de facto standardom u serijskoj komunikaciji
  • Puni dupleks sabirnica
  • Jednostavan protokol i među najbržim serijskim sabirnicama

Korak 2: Specifikacije dizajna

Ovo su specifikacije SPI Master -a koje ćemo dizajnirati:

  • Podržava sva četiri načina rada; dinamički konfigurirano
  • Sat omogućuje kontrolu radi uštede energije
  • Statistički podesiva duljina i brzina riječi
  • Pojedinačni prekid i za prijenos i za prijem

Korak 3: Pokretanje

Prije svega, naš IP trebao bi imati dva sučelja. Jedno je serijsko sučelje, a drugo paralelno sučelje. Serijsko sučelje sastoji se od de-facto standardnih signala SPI-a: MOSI, MISO, SS, SCLK.

MOSI se ponekad naziva SDO, a MISO se ponekad naziva SDI.

Serijsko sučelje koristi se za komunikaciju s vanjskim perifernim uređajima, tj. SPI slave.

Paralelno sučelje koristi se za komunikaciju s našim domaćinom, tj. Mikrokontrolerom ili mikroprocesorom, koji zapravo govori Gospodaru koji se podaci moraju serijski prenositi i primati putem serijskih linija. tj. Sve podatkovne sabirnice pripadaju paralelnom sučelju.

Imamo globalni sat koji pokreće internu SPI logiku, kao i SCLK, koji generiramo interno.

Imamo i neke kontrolne signale poput omogućavanja pisanja, omogućavanja takta. I prekidni i drugi signali statusa.

Budući da se moramo nositi sa složenim uvjetima upravljanja, lakše je dizajnirati takve IP -ove serijske komunikacije kao FSM. Dizajnirat ćemo i SPI master kao FSM. FSM će pokretati drugi unutarnji sat koji je dva puta SCLK. Taj unutarnji sat generira se pomoću sinkronih brojača iz globalnog sata.

Svi upravljački signali koji imaju domete sa unakrsnim taktima imaju sinkronizatore kako bi bili na sigurnijoj strani.

Korak 4: RTL pogled na SPI Master Core i simulacijske valne oblike

RTL pogled na SPI Master Core i simulacijske valne oblike
RTL pogled na SPI Master Core i simulacijske valne oblike
RTL pogled na SPI Master Core i simulacijske valne oblike
RTL pogled na SPI Master Core i simulacijske valne oblike

To je goli RTL dizajn bez namjenskih FPGA IP -ova koji se koriste. Stoga je to potpuno prenosivi kod za bilo koju FPGA.

Preporučeni: