FPGA Verilog SPI：93C46 EEPROM读写小程序与教训

本篇文章主要介绍了作者在设计和实现一个简单的SPI接口（Serial Peripheral Interface）用于与93C46 EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）通信的过程。FPGA（Field-Programmable Gate Array）被应用于这个项目，使用Verilog语言编程。整个过程中，作者花费了大量时间阅读93C46的数据手册，研究时序，试图理解其工作原理。 SPI通信涉及到的主要部分包括控制信号如SCK（时钟）、CS（Chip Select）以及数据线MO（Master Out）和MI（Master In）。文章中提到的状态机设计非常关键，共包含53个状态，分别对应ENWR（Enable Write）, WRITE, 和 READ这三种主要操作。ENWR信号的使用确保了数据的正确写入，而状态机根据接收到的指令控制这些信号的时序。 在代码实现上，作者首先设置了初始状态Idle，然后定义了多个与ENWR、Write和Read操作相关的状态，每个状态都对应一个SCK信号的处理周期。例如，ENWR状态用于准备写入，而Write状态则负责数据的传输。LED寄存器用于模拟数据传输的结果，但在实际应用中可能需要连接到真正的EEPROM进行数据读写。 然而，程序在经过多次调试后仍然无法正常工作，问题出在开发板上的DIDOSKCS标号错误，这导致了数据无法正确传输。这个经历让作者深刻认识到数据手册在硬件设计中的重要性，特别是对于理解和解析复杂的时序图。 尽管这是一个初级项目，但作者表示在尝试构建完整的SPI接口时遇到了困难，最终选择了实现一个基础的写入和读取功能。这个程序可以作为一个基本的起点，为学习者提供SPI接口设计的入门案例。同时，作者鼓励其他初学者在遇到问题时不要气馁，因为实践中不断学习和解决问题是成长的关键。 这篇文章涵盖了FPGA与Verilog的结合，SPI接口的原理与实现，状态机的设计，以及数据手册在硬件交互中的重要性，为学习者提供了一个实战学习的案例。