SPI接口

SPI接口基本原理与结构

SPI(Serial Peripheral Interface,串行外围设备接口)是由Motorola(摩托罗拉)公司开发,用来在微控制器和外围设别芯片之间提供一个低成本、易使用的接口(SPI有时候也被称为4线接口)。这种接口可以用来连接存储器(存储数据)、 A/D转换器、 D/A转换器、实时时钟日历、 LCD驱动器、传感器、音频芯片,甚至其他处理器。支持SPI的元件很多,并且还一直在增加。

与标准的串行接口IIC不同,SPI是一个同步协议接口,所有的传输都参照一个共同的时钟,这个同步时钟信号由主机(处理器)产生,接收数据的外设(从设备)使用时钟来对串行比特流的接收进行同步化。可能会有许多芯片连到主机的同一SPI接口上,这时主机通过触发从设备的片选输入引脚来选择接收数据的从设备,没有被选中的外设将不会参与SPI传输。

SPI主要使用4个信号:主机输出/从机输入(MOSI)、主机输入/从机输出(MISO)、串行SCLK或SCK和外设芯片(CS)。有些处理器有SPI接口专用的芯片选择,称为从机选择(SS)。

最近,Digilent开源技术社区收到了两个关于如何在Zynq SoC和Zynq UltraScale + MPSoC上实现SPI接口的问题。在回答了这些问题之后,我认为有必要写一篇如何实现SPI的文章,在此分享。

当我们在设计中使用Zynq SoC或Zynq UltraScale + MPSoC时,可以有两种方法来实现SPI接口:
1. 使用PS端的SPI控制器(PS端有两个SPI控制器)
2. 在PL端使用配置成标准SPI通信的AXI Quad SPI (QSPI) IP模块

我们可以根据应用的要求来选择使用哪种方法实现SPI控制器。两种SPI的实现方式都支持四种SPI模式,并且都可以作为SPI主设备或SPI从设备。下表列出了它们之间的一些差异:

基于FPGA实现的可复用通信接口设计

集成电路设计越来越向系统级的方向发展,解决模块间的接口问题显得尤为重要。SPI 串行总线是一种常用的标准接口,其使用简单方便而且占用系统资源少,应用相当广泛。本文将介绍一种新的通用的SPI 总线的FPGA(Field Programmablw Gate Array)实现方法。

基于FPGA实现的可复用通信接口设计

1 引言
长期以来,外围设备与主机CPU速度之间的不匹配始终困扰着人们,影响了计算机系统更迅速的发展,成为系统基本I/O的瓶颈问题。随着计算机处理能力及存储规模的迅速增长,这个问题表现得更加突出。为此人们采取了各种软、硬件的方法,不断地改善着CPU与I/O设备之间的接口性能。

基于FPGA的工控领域监控系统设计

整机在工作时,大概有4%的能量被各种电力电子器件所消耗,这些被消耗的能量以热量的形式分别在单个模块中通过散热器散发出去。

  针对以上的现象,可用PTl00铂电阻温度传感器在散热器表面感应温度,以保护电力电子器件不因为在高温下运行而损坏。金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性,利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器,通常使用的铂电阻温度传感器的零度电阻值为100Ω,电阻变化率为0.3851Ω/℃。铂电阻温度传感器具有精度高,稳定性好,应用范围广等优点,是最常用的一种温度传感器。

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