FPGA项目开发：204B实战应用-LMK04821代码详解（二）

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大侠好，阿Q来也，今天是第二次和各位见面，请各位大侠多多关照。今天给各位大侠带来一篇项目开发经验分享“基于JESD204B的LMK04821芯片项目开发”第二篇，这是本人实打实的项目开发经验，希望可以给有需要的大侠提供一些参考学习作用。

第一篇这里放个超链接：FPGA项目开发：基于JESD204B的LMK04821芯片项目开发经验分享
以后机会多多，慢慢分享一些项目开发以及学习方面的内容，欢迎各位大侠一起切磋交流。也欢迎进群交流，文章末尾有进群方式。话不多说，上货。

FPGA项目开发：204B实战应用-LMK04821代码详解（二）

一、 SPI协议

通过阅读LMK04821数据手册，我们可以从中知道，可以通过SPI协议对LMK04821进行寄存器的配置工作，进而实现我们设计所需要的功能。

SPI协议部分，咱们可以用3线，或者4线，在本次设计中，使用3线。关于SPI的时序部分，这儿就不再赘述，手册里面都有详细的描述。

图1

二、 SPI寄存器配置模块设计

图2

如图2所示，就是配置LMK04821存器的单元，信号定义如下：

1、cfg_clk：系统时钟；

2、cfg_rst：系统复位；

3、通过VIO控制的信号，这组信号存在的目的在于方便检测自己配置寄存器的正确性。

vio_cfg_en：配置寄存器使能信号；   

vio_cfg_wr：配置寄存器读写使能，0写1读；

vio_cfg_addr：配置的寄存器地址；   

vio_cfg_wdata：寄存器中配置的值；  

addr_118_data：预留信号，模块中没有用；

我们在配置LMK04821寄存器时，要验证配置寄存器操作是否正确，就要有写有读，在对应的寄存器内写入对应的数值，然后进行读操作，观察正确性。本次设计是在vivado环境下进行设计，通过添加VIO的IP核，来控制读写操作。同时，添加ILA配合VIO来进行读写数据操作的观测。别的开发环境下思路一样。

该组信号仅在回读寄存器时使用，目的是为了验证寄存器读写正确性。

4、lmk_rst：LMK04821复位信号，用于复位LMK04821，直接和LMK04821芯片相连；

5、3线制SPI信号：

lmk_spi_csn：片选；

lmk_spi_sdio：数据；

lmk_spi_clk：时钟；  

6、可编程管教：主要和LMK04821内部的PLL相关，本次设计中默认为0；

lmk_clk_sel0 ：sel0；

lmk_clk_sel1 ：sel1；

三、 SPI数据buffer定义

在本次设计中，SPI配置数据buffer，data_reg为24bit，r_w占1bit，箭头1所指包含W1、W2以及地址位占13bit，具体见SPI时序图；箭头2所指数据位8bit。

图4

根据图5我们可以知道，要配置LMK04821我们需要配置126个寄存器，这126个寄存器来源参见第一章实战记录。

其中，126个寄存器包含必须要配的寄存器、一些无关紧要的寄存器、以及功能实现所需要的寄存器等，有些寄存器需要配置多次。

图5

四、 SPI时序实现

设计中，我们需要按照顺序配置126个寄存器，也就是说SPI要执行126次。因此，在代码实现过程中，注意寄存器配置的顺序，并且保证每个寄存器都准确无误的配置完成，才能进行下一个寄存器的配置。如果在设计中，要求LMK004821实现不同的功能，当配置的寄存器个数不一致时，在v文件中更改图6所示的参数即可。

图6

如下：是LMK04821配置的模块，读者可以作为参考。

代码区（参考代码）：