FPGA读取SPI数据

时间: 2023-09-20 15:11:07 浏览: 166

SPI数据读取

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### SPI数据读取知识点 #### 一、SPI简介 SPI（Serial Peripheral Interface）是一种高速的全双工同步串行通信接口标准，广泛应用于短距离通信场合。它允许微控制器和其他设备与各种外围设备以主从模式进行通信。SPI通信通常涉及四个信号线：MOSI（Master Out Slave In）、MISO（Master In Slave Out）、SCLK（Serial Clock）和SS（Slave Select）。在SPI通信中，数据的发送和接收是同时进行的。 #### 二、SPI读取数据原理 SPI读取数据的过程涉及到时钟信号和数据信号的同步操作。当主机通过SCLK发出时钟脉冲时，如果需要读取从机的数据，则需要在时钟上升沿或下降沿读取MISO线上的数据位。具体是上升沿还是下降沿取决于具体的硬件配置。 #### 三、SPI读取数据的实现根据提供的代码示例，我们可以详细分析SPI读取一个字节数据的过程： ```c unsigned SPI_Read_OneByte(void) { unsigned int i; unsigned int temp = 0; for (i = 0; i < 8; i++) { temp <<= 1; IO0SET = SCLK; // 设置时钟为高电平 if (MISO) // 检查MISO状态 temp |= 0x01; else temp &= ~0x01; IO0CLR = SCLK; // 设置时钟为低电平 } return temp; } ``` 1. **初始化变量**： - `temp`：用于存储读取到的数据。 - `i`：循环计数器。 2. **循环读取**： - 循环8次，每次读取一个比特位。 - 使用左移运算符将已读取的数据位移到更高位。 - 通过设置SCLK为高电平来启动数据传输过程。 - 检查MISO的状态，如果是高电平，则将最低位设为1；如果是低电平，则将最低位设为0。 - 将SCLK设置回低电平以完成一次数据位的读取。 3. **返回值**： - 最终将8个比特位组合成一个字节并返回。 #### 四、SPI写入数据原理 SPI写入数据同样需要与时钟信号同步。当主机通过SCLK发出时钟脉冲时，如果需要向从机写入数据，则需要在时钟上升沿或下降沿将数据位写入MOSI线上。同样，具体是上升沿还是下降沿取决于硬件配置。 #### 五、SPI写入数据的实现接下来我们分析SPI写入一个字节数据的过程： ```c void SPI_Write_OneByte(unsigned int u8_writedata) { unsigned int i; IO0DIR = MOSI; // 设置MOSI方向为输出 for (i = 0; i < 8; i++) { if (u8_writedata & 0x80) // 检查最高位是否为1 IO0SET = MOSI; // 设置MOSI为高电平 else IO0CLR = MOSI; // 设置MOSI为低电平 IO0SET = SCK; // 发送时钟信号 u8_writedata <<= 1; // 左移准备下一个比特位 IO0CLR = SCK; // 释放时钟信号 } } ``` 1. **初始化**： - `u8_writedata`：待写入的数据。 - `i`：循环计数器。 2. **循环写入**： - 循环8次，每次写入一个比特位。 - 检查待写入数据的最高位是否为1，如果是则设置MOSI为高电平；如果不是，则设置MOSI为低电平。 - 发送时钟信号SCLK以触发数据传输。 - 将待写入数据左移一位，准备写入下一个比特位。 - 释放时钟信号以完成一次数据位的写入。 3. **结束**： - 写入完成后函数返回。 #### 六、总结以上代码提供了基本的SPI读写操作的实现方法，这些方法适用于大多数基于SPI的通信场景。需要注意的是，在实际应用中，可能还需要考虑更多的因素，如时序控制、错误处理等。此外，不同的硬件平台可能会有不同的GPIO控制方式，因此上述代码中的GPIO控制指令需要根据实际情况进行调整。

FPGA读取SPI数据的过程是通过SPI接口驱动模块实现的。SPI接口驱动模块根据SPI协议原理，将从SPI读写控制模块接收到的指令、地址、数据字节按照SPI协议传输给FLASH，并接收从FLASH读回的数据，发送给SPI读写控制模块。\[1\] 在FPGA中，SPI接口驱动模块的设计包括功能分析、状态机设计、信号说明、代码实现等步骤。\[2\]状态机设计是其中的一个重要部分，包括SPI接口状态机、FLASH读状态机和FLASH写状态机。\[3\] 具体的代码实现和仿真测试可以参考相关的文章和文档。 #### 引用[.reference_title] - *1* *2* [【FPGA】FPGA实现SPI协议读写FLASH（二）----- SPI接口驱动模块设计](https://blog.csdn.net/weixin_45137708/article/details/128869661)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *3* [【FPGA】FPGA基于spi的flash读写](https://blog.csdn.net/weixin_45888898/article/details/122923523)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]

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