BR0101固件开发：AD9715 SPI通信与接口实现

"本文介绍了在BR0101固件开发中针对模数转换器AD9715的SPI通信实现，主要讨论了两种方案：利用Xilinx提供的SPI IP核和在原有固件中自实现SPI通信模块。" 在固件开发过程中，与AD9715这种模数转换器进行通信时，通常会采用SPI（Serial Peripheral Interface）协议。SPI是一种同步串行通信协议，广泛应用于微控制器与外围设备之间。虽然SPI协议没有统一的官方标准，但摩托罗拉发布了一份实用标准，被许多制造商采纳。然而，不同的芯片可能会对SPI的信号定义和时序有所调整，例如AD9715采用3线SPI，将MISO和MOSI信号合并为SDIO。 1.1 SPI通信的实现 在AD9715的SPI接口时序中，一个消息周期分为两个阶段。开发者需要理解并正确实现这两个阶段，以确保数据的正确传输。在实际应用中，实现SPI通信的关键在于读写操作的控制，包括时钟信号（SCK）、输入/输出数据线（SDIO，结合了MISO和MOSI）、片选线（CS或SS）以及可能存在的其他控制信号。 1.1.1 方案一：利用Xilinx SPI IP核 Xilinx提供了SPI相关的IP核，但在Virtex-4系列中选择有限，主要是SPI4.2。SPI4.2设计用于高速芯片间通信，与低速SPI接口有所不同。尽管如此，XPS（Xilinx Platform Studio）中还包含了适用于四线SPI的外设。然而，要将其适应AD9715的3线SPI，需要将SDO和SDI信号合并为SDIO，这可能涉及到IP核的修改，但由于不可直接编辑，这种方法变得复杂且不便，特别是在处理读写状态快速切换和控制信号T的生成时。 1.1.2 方案二：自实现SPI通信模块 考虑到使用IP核的不便，开发者选择了在原有的固件中实现SPI通信模块。这种方法需要升级固件，以包含SPI通信的相关逻辑。这样做的好处是可以直接控制SPI时序，更灵活地处理读写操作和控制信号的产生。尽管这需要更多的工作，但能避免使用两个固件来控制AD9715，使得系统设计更为简洁。 在自实现SPI通信模块的过程中，开发者需要关注以下几个关键点： - 时钟同步：确保固件产生的时钟信号与AD9715的时序要求匹配。 - 数据传输：正确设置数据线的高低电平，以实现数据的正确传输。 - 片选信号：适时地使能和禁用片选信号，以便正确地开始和结束SPI通信。 - 控制信号：根据AD9715的读时序，正确生成控制信号，确保在写入控制字节后立即读取返回数据。 针对AD9715的SPI通信实现，开发团队权衡了利用IP核和自建模块的优缺点，最终选择了后者，以获得更大的灵活性和对通信过程的精细控制。这一决策反映了在嵌入式系统设计中，对于特定应用场景下，有时自定义解决方案可能比现成的IP核更加合适。