fpga通过spi控制外部芯片多管脚衰减

假设你有一个外部芯片，它可以通过 SPI 协议控制多个管脚的衰减。以下是一个示例代码，演示如何使用 FPGA 控制该芯片的衰减：

module spi_controlled_attenuator(
  input clk, rst, enable,
  input [7:0] spi_data,
  output spi_clk, spi_mosi, spi_ss,
  output [3:0] attenuation
);

  parameter DELAY = 4;
  reg [7:0] spi_out;
  reg [3:0] shift_cnt;
  reg spi_enable;
  reg [3:0] atten_reg;

  // SPI clock generation
  always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
      spi_clk <= 1'b0;
      shift_cnt <= 4'b0;
    end else if (shift_cnt == DELAY) begin
      spi_clk <= ~spi_clk;
      shift_cnt <= 4'b0;
    end else begin
      spi_clk <= spi_clk;
      shift_cnt <= shift_cnt + 1'b1;
    end
  end

  // SPI MOSI data output
  always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
      spi_mosi <= 1'b0;
      spi_out <= 8'b0;
      shift_cnt <= 4'b0;
    end else if (shift_cnt == DELAY) begin
      spi_mosi <= spi_out[7];
      spi_out <= {spi_out[6:0], 1'b0};
      shift_cnt <= 4'b0;
    end else begin
      spi_mosi <= spi_mosi;
      spi_out <= spi_out;
      shift_cnt <= shift_cnt + 1'b1;
    end
  end

  // SPI SS signal generation
  assign spi_ss = 1'b0;

  // enable signal generation
  always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
      spi_enable <= 1'b0;
    end else if (enable) begin
      spi_enable <= 1'b1;
    end else begin
      spi_enable <= 1'b0;
    end
  end

  // Attenuation control
  always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
      atten_reg <= 4'b0;
    end else if (spi_enable && (shift_cnt == DELAY)) begin
      atten_reg <= spi_data[3:0];
    end else begin
      atten_reg <= atten_reg;
    end
  end

  // Attenuation output
  assign attenuation = atten_reg;

endmodule

该模块接收一个 8 位的 SPI 数据输入，其中低 4 位用于控制衰减器的多个管脚。模块中的 `atten_reg` 寄存器用于保存衰减器的当前状态。在时钟沿触发的 `always` 块中，当 `spi_enable` 信号为高电平且 `shift_cnt` 等于 DELAY 参数时，将 `spi_data` 的低 4 位写入 `atten_reg` 寄存器中。在输出中，将 `atten_reg` 寄存器的值直接赋给 `attenuation` 输出管脚，以便外部系统读取衰减器的状态。注意，这个模块只是一个示例，你需要根据你的具体芯片规格进行修改。