spi master接口的fpga实现
前言
当你器件的引脚贼少的时候,需要主机和从机通信,spi就派上了用场,它可以一对多,但只是片选到的从机能和主机通信,其他的挂机。
spi:serial peripheral interface 串行外围接口
大致了解:

spi是个同步协议,数据在master和slaver间交换通过时钟sck,由于它是同步协议,时钟速率就可以各种变换。
sck:主机提供,从机不能操控,从器件由主机产生的时钟控制。数据只有在sck来了的上升沿或者下降沿才传输。
高级一点的spi芯片有配置寄存器,高级一点的工作有四种模式,采样相位和sck空闲电平可配置。
当然在这里我们主要实现简单的spi协议:sck是系统时钟的四分频,wr请求信号有效时,主机开始工作,数据位8bit,sck空闲时低电平,工作时第一个沿数据传输。只有一个从机,cs低电平片选。

看下结构:

接口定义:

编码实现:(版权所有,请勿用于商业用途,仅供学习使用)
 //************************************************
 //  Filename      : spi_ms_test1.v
 //  Author        : Kingstacker
 //  Company       : School
 //  Email         : kingstacker_work@163.com
 //  Device        : Altera cyclone4 ep4ce6f17c8
 //  Description   : spi master module;data 8bit;sck is 4 div of the clk;
 //************************************************
 )(
     //input;
     input    wire    clk,
     input    wire    rst_n,
     input    wire    wr, //send request;
     :]    master_din, //the data you want send;
     input    wire    miso, //the data form slave;
     //output;
     output   reg     cs, //slave select;
     output   reg     sck, //data exchange clock;
     output   reg     mosi,    //master out;
     :]    master_dout //the data you received;
 );
 :] DIV_NUMBER = ;      //div number,you can change;
 ) - 'b1;  //max cnt number,6/2 -1 ;
 reg cnt; //sck cnt;
 reg sck_en; //enable sck;
 reg data_cnt_en;
 reg sck_reg1;
 reg sck_reg2;
 wire sck_p; //posedge sck;
 wire sck_n; //negedge sck;
 wire send_over;
 'b00;
 'b01;
 'b10;
 :] cstate;
 :] data_cnt; //cnt the send data;
 :] master_din_reg;
 :] master_dout_reg;
 :] mosi_cnt;
 //produce sck;
 always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
     if (~rst_n) begin
         cnt <= ;
         sck <= 'b0;
     end //if
     else begin
         'b1) begin
             if (cnt == CNT_MAX) begin
                 cnt <= ;
                 sck <= ~sck;
             end
             else begin
                 cnt <= cnt + 'b1;
                 sck <= sck;
             end
         end
         else begin
             cnt <= ;
             sck <= 'b0;
         end
     end //else
 end //always
 //produce sck_p and sck_n;
 always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
     if (~rst_n) begin
         sck_reg1 <= 'b0;
         sck_reg2 <= 'b0;
     end //if
     else begin
         sck_reg1 <= sck;
         sck_reg2 <= sck_reg1;
     end //else
 end //always
 assign sck_p = (sck_reg1 & (~sck_reg2)); //sck posedge;
 assign sck_n = ((~sck_reg1) & sck_reg2); //sck negedge;
 //fsm;hot code;
 always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
     if (~rst_n) begin
         cstate <= IDEL;
     end
     else begin
         case (cstate)
             IDEL:    cstate <= (wr)? SEND : IDEL;
             SEND:    cstate <= (send_over) ? FINISH : SEND;
             FINISH:  cstate <= IDEL;
             default: cstate <= IDEL;
         endcase //case
     end
 end
 always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
     if (~rst_n) begin
         cs <= 'b1;
         data_cnt_en <= 'b0;
         sck_en <= 'b0;
         master_din_reg <= ;
         master_dout <= ;
     end
     else begin
         case (cstate)
             IDEL: begin
             data_cnt_en <= 'b0;
             master_din_reg <= (wr) ? master_din : master_din_reg; //load the data you want send to slaver;
             end
             SEND: begin
                 data_cnt_en <= 'b1;
                 cs <= 'b0;
                 sck_en <= 'b1;
                 master_dout <= (send_over) ? master_dout_reg : master_dout; //master receiverd data;
             end
             FINISH: begin                  //send and load ok;
                 sck_en <= 'b0;
                 cs <= 'b1;
                 data_cnt_en <= 'b0;
             end
             default: begin
                 cs <= 'b1;
                 sck_en <= 'b0;
                 data_cnt_en <= 'b0;
             end
         endcase //case
     end
 end
 always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
     if (~rst_n) begin
         data_cnt <= ;
     end
     else begin
         data_cnt <= (data_cnt_en) ? (data_cnt + 'b1) : 5'd0; //4 div * 8bit = 32 cnt;
     end
 end
 'b0;
 //rising edge miso;
 always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
     if (~rst_n) begin
         master_dout_reg <= ;
     end
     else begin
         master_dout_reg <= (sck_p) ? {master_dout_reg[:],miso} : master_dout_reg;
     end
 end
 //miso;
 always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
     if (~rst_n) begin
         mosi_cnt <= ;
     end
     else begin
         if (sck_n) begin
             'd7) begin
                 mosi_cnt <= ;
             end
             else begin
                 mosi_cnt <= mosi_cnt + 'b1;
             end
         end
         else begin
             mosi_cnt <= mosi_cnt;
         end
     end
 end
 always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
     if (~rst_n) begin
         mosi <= 'b0;
     end
     else begin
         mosi <= (sck_n) ? master_din_reg['d7-mosi_cnt] : mosi;
     end
 end
 endmodule
仿真:

综合资源使用:

Fmax:

以上。
spi master接口的fpga实现的更多相关文章
- spi slaver接口的fpga实现
		前言 spi从机接口程序,数据位8bit,sck空闲时低电平,工作时第一个沿数据传输.只有一个从机,cs低电平片选,slaver开始工作. 流程: 接口定义: 编码实现:(版权所有,请勿用于商业用途, ... 
- ARM与FPGA通过spi通信设计2.spi master的实现
		这里主要放两个代码第一个是正常的不使用状态机的SPI主机代码:第二个是状态机SPI代码 1.不使用状态机:特权同学<深入浅出玩转FPGA>中DIY数码相框部分代码: /////////// ... 
- Linux SPI总线和设备驱动架构之二:SPI通用接口层
		通过上一篇文章的介绍,我们知道,SPI通用接口层用于把具体SPI设备的协议驱动和SPI控制器驱动联接在一起,通用接口层除了为协议驱动和控制器驱动提供一系列的标准接口API,同时还为这些接口API定义了 ... 
- [转载]Linux驱动-SPI驱动 之二:SPI通用接口层
		通过上一篇文章的介绍,我们知道,SPI通用接口层用于把具体SPI设备的协议驱动和SPI控制器驱动联接在一起,通用接口层除了为协议驱动和控制器驱动提供一系列的标准接口API,同时还为这些接口API定义了 ... 
- SPI通信实验---verilog(FPGA作为从机,使用可读可写)
		本实验讲究实用性,故设计思想为:主机先向从机发送地址,若是向从机写入数据,则向从机发送数据,若是读取从机数据,则向从机发送时钟,然后在时钟下降沿读取数据即可.cs信号上升沿作为SPI通信的结束信号.r ... 
- Zynq-PL中创建AXI Master接口IP及AXI4-Lite总线主从读写时序测试(转)
		转载:原文 http://www.eefocus.com/antaur/blog/17-08/423751_6cc0d.html 0. 引言 通过之前的学习,可以在PL端创建从机模式的AXI接口IP ... 
- EMIF接口与FPGA的互联(转)
		reference: https://blog.csdn.net/ruby97/article/details/7539151 DSP6455的EMIFA模块 之前介绍了DSP6455的GPIO和中断 ... 
- 【iCore4 双核心板_FPGA】例程十三:基于SPI的ARM与FPGA通信实验
		实验现象: 1.先烧写ARM程序,然后烧写FPGA程序. 2.打开串口精灵,通过串口精灵给ARM发送数据从而给FPGA发送数据 ,会接收到字符HELLO. 3.通过串口精灵发送命令可以控制ARM·LE ... 
- AM5728通过GPMC接口与FPGA高速数据通信实现
		硬件:AM5728开发板:Artix-7开发板软件:Linux am57xx-evm 4.4.19:Vivado 2015.2作者:杭州矢志信息科技有限公司邮箱:admin@sysjoint.com ... 
随机推荐
- 一步一步学Vue(八)
			本篇完成如下场景: 1.系统包含首页.客户信息查询.登录三个模块 2.默认进入系统首页,如果要进行用户查询,则需要进行登录授权 3.查询用户后点击列表项,则进入详情页面 基于上述场景需求描述,在客户端 ... 
- taskctl实现自定义mysql存储过程作业类型调用
			TASKCTL支持任意作业类型的扩展,但目前TASKCTL 4.1.3版本中并没有内置mysql存储过程的作业插件.通过介绍使TASKCTL支持调度mysql存储过程作业类型的步骤,一方面解决一些朋友 ... 
- Mybatis 的分页条件查询语句编写
			刚来到一家新公司, 翻看项目代码, 发现一位同事写的查询逻辑很好, 不用插件, 一个语句完成了分页条件查询. 而我之前一般都是在业务层对参数进行判断, 如果有条件,就调用条件查询的方法, 如果没有条件 ... 
- python 文件打开小知识
			一个文件被打开后,你有一个file对象,你可以得到有关该文件的各种信息. file.name : 返回文件的名称 file.closed: 文件关闭返回值为True,否则为False file.mod ... 
- java  使用https协议,cas认证PKIX path building failed错误解决方法
			如果遇到的是 上图的异常,请继续往下看. linux 下 添加 证书 (1) 获取网站安全证书 xx.cer ( 详情见随笔 获取网站安全证书 ) (2) 将上面导出的证书导入java中的cacert ... 
- jsp的验证码实现
			package com.xunfang.demo; import java.awt.Color; import java.awt.Font; import java.awt.Graphics; imp ... 
- hibernate exception nested transactions not supported 解决方法
			开启事务之前先判断事务是否已经打开,方法如下: JdbcTransaction tx=(JdbcTransaction) session.beginTransaction(); 改为JdbcTrans ... 
- Mybatis源码分析-SqlSessionTemplate
			承接Mybatis源码解析-MapperRegistry注册mapper接口,本文将在前文基础上讲解持久层的生成 SqlSessionFactory生成 在spring中,SqlSessionFact ... 
- LoadRunner+Android模所器录制脚本
			为了测试Android软件的服务端的功能,需要重现某些客户端操作,便于发现功能问题,性能问题.也方便客户端与本机服务端特别是服务端代码进行断点调试.这个时候需要对网络操作进行重现. loadRunne ... 
- python进阶(6):多态,封装
			昨天说了面向对象三大特性的继承,今天来说多态和封装,很多其他程序员说python不支持多态没有多态,并不是python没有多态,而是python处处皆多态.今天的讲课重点会放在封装. 一.多态 1.多 ... 
