基于FPGA的SPI总线设计与实现

虽然并行总线具有速度快的特点,但是需要多个接口资源。对于不同的器件,接口资源的需求不同,会造成资源浪费。串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)是一种只需3个或4个资源的串行通信总线,广泛应用于FLASH、EEPROM、D/A转换器等元器件。基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)设计了一种可复用且适用于各种不同位数的SPI设备的总线控制程序,使得上位机只需进行参数设置即可实现串行器件控制。

基于FPGA的SPI接口Flash控制器设计及其在存储配置数据中的应用

针对现场可编程门阵列(FPGA)丰富的逻辑资源及产生精确时序的能力,给出一种基于FPGA的SPI控制器的设计方法.可方便地对SPI flash进行读写、擦除等操作,从而能快速、准确地存储数据.在SPI控制器设计过程中使用Modelsim进行仿真验证,并用VHDL硬件描述语言进行编程,下载到FPGA开发板上进行测试,对SPI接口flash进行操作,证明了系统设计方法的正确性和可靠性,该方法对flash存储控制系统的设计具有普遍适用性,实现了对以FPGA为控制核心的系统数据长时间存储.

基于多主型SPI接口的CAN总线中继器设计

CAN总线中继器是一种被广泛用于远程数据通讯的大型工程,中继器的主要功能为延长通讯距离以及扩展总线网络,所以其本身的设计质量也将关系到整个大型系统质量的评价。该文从硬件和软件设计方面提出了一个采用双MCU设计CAN总线中继器的思路,两个MCU之间采用SPI总线协议,使得系统具有更好的稳定性和实时性。最后对系统进行了实验,并对整个系统进行简单的性能分析。

SPI总线用于双处理器通信的数据链路层设计及其实现

提出一种基于串行外设接口(serial peripheral interface,SPI)总线的双处理器间通信的数据链路层设计方法.该方法中的双向SPI总线具有占用引脚少(仅比SPI总线多一根线)、有完善的数据链路层协议控制的优点,能够保证数据透明地在双处理器之间进行传输.以一款带有显示单元的车身总线控制器为应用对象,采用ARM9和S12作为双处理器实现双向通信,并对这一通信方法的实现和应用情况进行描述.实验表明,采用该方法设计的协议比较完善,能够满足实际工程中的需求,对于其他SPI的应用也有很好的借鉴价值.

基于ISP器件的ISD系列SPI串口通信接口的设计

介绍了美国信息存储器件公司研制的语音芯片ISD(Information Storage Device)的内部结构及特点,尤其对它的SPI串口通信协议进了深入分析,用在系统ISP(In-System Programmability Programmable digital Circuits)编程器件设计了ISD的串行通信接口,实现了控制ISD工作的新方法。

基于ENC28J60以太网控制器的SPI接口设计

为了解决传统的一对一的数据传输模式,同时改善以太网接口电路存在电路结构复杂、连线较多、容易出错的缺陷,在介绍全球目前最小封装的以太网控制器ENC28J60的特性、内部结构、引脚功能和主要寄存器设置的基础上,以ENC28J60为核心,结合单片机设计一种精简的以太网接口电路,并将此设计应用于智能抄表系统。由于ENC28J60采用SPI串行接口方式,不仅简化设计,而且具有很好的数据传输功能。

基于FPGA与单片机的SPI接口的实现

SPI接口技术是一种高速高效率的串行接口技术,主要用于扩展外设及其数据交换,已经作为一种配置标准。该文在QuartusⅡ开发环境下采用VHDL语言和在KEIL开发环境下采用C语言实现了FPGA和8051之间的SPI总线接口通信功能,经过仿真、下载调试,验证了设计方案的可行性及有效性。

基于双TMS320F28xx SPI的数据采集和处理

双TMS320F28xx系统,一片用于数字滤波,另片用于复杂控制,通过串行外设接口的FIFO模式,以查询和中断方式实现通信。其数据采集,每路模拟信号独立使用一个A/D转换芯片,选用XZCS6AND7通过逻辑电路同时启动若干路A/D转换,并锁存读取各路转换数据。数据处理采用防脉冲干扰值滤波法(排序周期为4)和中位值滤波法(排序周期为5)。

基于SPI协议的双DSP通讯设计与实现

针对科学研究领域范围的不断深入,空间探测技术日益增强,对探测仪器满足科学目标提出更高的要求。既要求仪器完成基本功能及性能指标外,重点集中在自轨控制和交互式能力提升。以我国构建空间站发展框架为背景,从工程化应用为出发点,精确测量空间实验舱微重力水平及宇航员活动环境评估,设计微重力测量仪器来表证,仪器内部采用双DSP互通构架系统,处理器之间采用SPI通信协议技术协同。实现目标的结果为外部数据传输速度由由0.3 Mb/s变为100 Mb/s,大幅度解决了采样数据快,传输数据慢的技术瓶难题。同时提高了处理器余裕量,增强了系统可靠性。结果表明该设计理念成功应用于飞行器实验舱测量分系统中,仪器在轨性能良好,为任务完成提供科学依据。这一技术拓宽了在航天领域的工程应用范围。同时对其他领域的推广和应用具有借鉴和参考价值。

专用SPI从设备接口电路设计

串行外围设备接口SPI(Serial Peripheral Interface)总线技术是Motorola公司推出的一种全双工、同步、串行数据接口标准。它能够实现在微控制器之间或微控制器与外部设备之间通信,具有接口线少、通讯效率高等特点,在集成电路设计中应用广泛。结合基于特定应用场合的SPI从设备设计,提出了IP设计的基本概念,介绍了集成电路设计过程中,包括需求分析、设计仿真、物理实现等在内的主要流程,并分析了实现低功耗设计、验证可靠性的一般方法。

用C8051F020的SPI接口扩展大容量数据存储器

本文介绍了一种利用串行外设接口(SPI)为SOC单片机C8051F020扩展大容量数据存储器的设计方案,并给出来软件流程图和示例。该方案充分利用了SPI的功能,在极少地占用单片机引脚的情况下,实现了数据存储器的扩展。

TMS320F240型DSP的SPI口的扩展

以 DSP之间的相互扩展和扩展串行 EEPROM为例 ,讨论了 TI公司的 TMS32 0 F2 4 0型 DSP的串行外设接口 (SPI)模块的功能扩展。

面向AD9222的SPI模块设计

为实现不存在串行通信接口的微控制单元(MCU)与数模转换器(ADC)等外围电路的串行通信,面向AD9222芯片设计了串行外围接口(SPI)模块。针对AD9222的串行接口的时序逻辑划分模块,并用硬件描述语言verilog实现有限状态机(FSM)完成设计。经过Modelsim仿真,结果正确。最后经过SMIC 0.18μm工艺流片及流片后的测试,结果证明该设计可以有效地完成微处理器与AD9222的通信,达到设计目标。

基于zigbee和SPI总线技术的WSN节点设计

介绍了一种无线传感器网络通用节点的设计方案,节点通信采用短距离无线通信协议ZigBee,通过SPI接口实现单片机和ZigBee芯片的通讯。本文给出了系统的硬件结构及软件设计的方案,并从硬件和软件两方面考虑了节点的功耗问题。

一种SPI接口的机车频率检测模块设计

针对机车控制中的频率检测电路复杂、检测信号不兼容、品质差的特点,设计了一种充分应用SPI接口技术的高效、低成本的频率检测功能模块。该模块应用隔直滤波和滞回比较电路实现频率信号调理,通过可编程逻辑器件实现频率计数和SPI数据传输功能。针对SPI传输带宽受限问题,设计了根据频率值自动切换T法或M法的频率采集算法和SPI传输的数据格式。通过仿真电路和真实电路实验分别验证了该模块的原理和性能,实验结果表明,该模块能够兼容检测过零、非过零频率信号,并且能够有效控制SPI传输的数据容量。

一种SPI转TCP/IP协议的数据传输方法

基于网络数据传输的数据采集系统具有传输距离远、灵活性强等优点,可以实现多采集点采集和远程控制采集。本文提出了一种利用SPI-TCP/IP协议转换器和配套应用层协议的方法,使下位机和上位机通过以太网通信,并在协议转换器上集成了应用层协议,使其可以解析上位机的命令来控制下位机,实现了工业控制中数据采集的网络化传输,也为网络化数据采集系统的研究提供了一些思路。

高性能主从模式动态可重构的SPI IP核设计

为满足系统芯片(SoC)中的串行外设接口(SPI)灵活配置的要求,设计了一种既可作为主机又可作为从机、支持4种数据传输模式、允许7种时钟传输速率的SPI IP核。该SPI IP核通过状态机来控制数据传输模块端口的方向,以此来解决主从模式下数据传输方向相反的问题,通过对移位寄存器的复用减少了逻辑资源消耗,利用时钟分频模块来实现不同传输速率下的数据交换,设计了配置数据传输模式的时钟极性和时钟相位等端口,方便了对SPI IP核的操作。结果表明:该SPI IP核符合SPI总线协议,在0.13μm工艺下消耗1 062个逻辑门,在系统工作频率80 MHz下的功耗约为0.395 7 mW。

基于SPI闪存和主存IAP的嵌入式平台中文显示系统设计

为兼顾中文显示系统的完整性、通用性和快速性,设计了基于SPI闪存和主存IAP的嵌入式平台中文显示系统。系统设计软硬兼顾、内外结合,硬件上将TFT LCD挂接在微控制器内部高速FSMC总线;使用SPI接口扩展片外字库存储芯片。软件设计首先对4种字体国标汉字取模,合成单个字库文件,通过串口分块发送至微控制器,以扇区为单位写入SPI闪存;中文信息显示时,依据汉字内码在主存缓冲区中查找字模数据,若成功则IAP读取显示,否则访问片外闪存,获取字模数据,载入内存显示,主存IAP缓冲写入。测试结果表明,LCD刷新速度提升14.4倍,中文显示速度提高6.9倍,画面清晰流畅,运行稳定可靠;该中文显示平台是友好透明的,通用性强,可移植性好。

一种新型SPI NAND控制器设计

传统SPI NAND Flash存在存储容量小,传输速率低以及协议命令复杂不统一的问题,本文基于SOC设计方法,提出一种新型SPI NAND控制器架构,以FPGA作为设计载体,采用双向SPI接口技术,通过FTL算法完成逻辑地址到物理地址的转化,实现Flash颗粒数据的高效读写操作。通过搭建测试环境对本设计与传统SPI NAND Flash进行比对测试,实验结果表明:本设计在存储容量、传输速率和主控命令复杂度等方面的性能指标均有较大幅度提升,验证了架构的合理性和高效性。

基于SPI的高速蓝牙模块设计

在无线体域网中,人体信号监控设备除了需要便于携带外,对实时传输速度也有更进一步的要求。为满足此类设备的便携性和数据传输的高速性要求,设计了一种基于Cypress的可编程片上系统(PSoC)、对外接口为串行外设接口(SPI)的蓝牙模块。采集终端的数据通过SPI接口传输到PSoC进行蓝牙无线发送,并通过配套的上位机实现数据的重构和可视化。同时,采取了首尾字符校验、奇偶校验等措施保证数据完整。实验结果表明:最高传输速率可达到1 Mbps,满足传输心电或脑电等采样率信号的要求,且可应用至其它高速无线数据传输场合。