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
- gdb命令中查看地址之x命令
可以使用examine命令(简写是x)来查看内存地址中的值.x命令的语法如下所示: x/<n/f/u> <addr> n.f.u是可选的参数. n是一个正整数,表示需要显示的内 ...
- 蓝桥杯比赛java 练习《立方变自身》
立方变自身 观察下面的现象,某个数字的立方,按位累加仍然等于自身.1^3 = 1 8^3 = 512 5+1+2=817^3 = 4913 4+9+1+3=17... 请你计算包括1,8, ...
- webpack命令行
前面的话 webpack提供了命令行接口(CLI),以便对构建过程进行配置和交互.这对于制定早期原型.轮廓.编写 npm 脚本 或者一些个人自定义需求很有用.本文将详细介绍webpack的命令行接口 ...
- POJ 2386 Lake Counting (简单深搜)
Description Due to recent rains, water has pooled in various places in Farmer John's field, which is ...
- 种下一棵树:有旋Treap
第一个平衡树板子,有旋Treap.用随机函数规定一个堆,维护点权的同时维护堆的性质,可以有效地避免退化成链.按我的理解,建立一棵二叉排序树,树的形态会和给出节点的顺序有关.按照出题人很机智定理,数据肯 ...
- 一篇关于Python装饰器的博文
这是一篇关于python装饰器的博文 在学习python的过程中处处受阻,之前的学习中Python的装饰器学习了好几遍也没能真正的弄懂.这一次抓住视频猛啃了一波,就连python大佬讲解装饰器起来也需 ...
- SpringBoot填坑系列---XML方式配置数据库
本次只是简单的运用SpringBoot搭建框架,对其原理并不做深入的探究 1.POM文件 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8&q ...
- get post请求
GET 从指定的资源请求数据 /test/demo_form.asp?name1=value1&name2=value2 请求可被缓存 请求保留在浏览器历史记录中 请求可被收藏为书签 请求不应 ...
- GitLab Development Kit 环境搭建
在公司内网服务器上面搭建gdk环境,踩了很多坑,历时四五天(中间涉及申请开通固定外网),整理如下: 总览: 操作系统:redhat 6.3 参考文档:https://gitlab.com/gitlab ...
- 创建 macvlan 网络 - 每天5分钟玩转 Docker 容器技术(55)
上一节我们准备好了 macvlan 的实验环境,今天在 host1 和 host2 中创建 macvlan 网络 mac_net1: 注意:在 host2 中也要执行相同的命令. ① -d macvl ...