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, Juli
Anonim
Dizajn SPI Master -a u VHDL -u
Dizajn SPI Master -a u VHDL -u

U ovom uputstvu ćemo dizajnirati 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
  • Full-duplex 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 omogućava kontrolu radi uštede energije
  • Statistički podesiva dužina i brzina riječi
  • Pojedinačni prekid i za prijenos i za prijem

Korak 3: Pokretanje

Prije svega, naš IP trebao bi imati dva sučelja. Jedan je serijski interfejs, a drugi paralelni interfejs. 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.

Paralelni interfejs se koristi za komunikaciju sa našim domaćinom, tj. Mikrokontrolerom ili mikroprocesorom, koji zapravo govori masteru koji se podaci moraju serijski prenositi i primati preko serijskih linija. tj. Sve podatkovne sabirnice pripadaju paralelnom sučelju.

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

Imamo i neke kontrolne signale poput omogućavanja pisanja, omogućavanja takta. I signali prekida i drugi statusni signali.

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 interni sat koji je dva puta SCLK. Taj unutrašnji sat generira se pomoću sinkronih brojača iz globalnog sata.

Svi kontrolni signali koji imaju domene unakrsnog takta imaju sinhronizatore kako bi bili na sigurnijoj strani.

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

RTL pogled na SPI master jezgro i simulacione talasne oblike
RTL pogled na SPI master jezgro i simulacione talasne oblike
RTL pogled na SPI master jezgro i simulacione talasne oblike
RTL pogled na SPI master jezgro i simulacione talasne oblike

To je goli RTL dizajn bez namjenskih FPGA IP adresa. Stoga je to potpuno prenosiv kod na bilo koju FPGA.

Preporučuje se: