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FPGA设计中,对SPI进行参数化结构设计

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发表于 2024-4-11 17:19:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
          今天给大侠带来FPGA设计中,对SPI进行参数化结构设计,话不多说,上货。



          为了避免每次SPI驱动重写,直接参数化,尽量一劳永逸。SPI master有啥用呢,你发现各种外围芯片的配置一般都是通过SPI配置的,只不过有三线和四线。SPI slave有什么用呢,当外部主机(cpu)要读取FPGA内部寄存器值,那就很有用了,FPGA寄存器就相当于RAM,cpu通过SPI寻址读写数据。代码仅供参考,勿做商业用途。


SPI salve

SPI salve支持功能:

  • 支持三线SPI或者四线SPI。通过define切换。                                 
  • 支持指令长度、帧长自定义。                              
  • 工作时钟可自定义,大于SPI clk的2倍。


用户只需修改:(1)几线SPI。(2)单帧长度。(3)指令长度。(4)寄存器开辟。


注意:指令最高bit表示读写,低写高读,其余bit表示地址。指令接着为数据端,两者位宽之和即为SPI单帧长。



SPI master

spi master内部仅仅封装SPI驱动,写入值读出控制由上层控制,这部分逻辑很simple,不赘述。用户只需给入SPI帧及控制使能即可。


用户只需修改parameter参数:(1)单帧长;(2)指令长;(3)数据长;(4)工作时钟;(5)SPI clk。


实现不使用状态机,采用线性序列计数法。



仿真如下所示:写入四个寄存器值,再读出。


仿真代码如下:




三线SPI:




四线SPI:



可以看到读写是一致的,验证通过。






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