FPGA SPI Flash实验：配置与数据读写

"08.spi_flash实验 - 使用SPI接口的NOR Flash进行FPGA配置" 在FPGA开发中，由于其内部结构基于SRAM，一旦断电，存储在其中的程序就会丢失。为了确保程序在上电后能够重新加载，通常会采用外置的Flash存储器来保存配置文件。在ALINX开发板中，经常采用SPI接口的NOR Flash，这种类型的Flash只需要四条I/O线即可完成通信。FPGA在启动时，会利用特定的I/O来读取Flash中的配置程序，读取完成后，这些I/O线会释放出来供用户应用。 SPI（Serial Peripheral Interface）是一种简单的串行通信协议，通常用于连接微控制器与外围设备。在SPI Flash实验中，我们需要创建一个SPI主设备控制器，遵循SPI Flash数据手册中的指令集来执行擦除、编程和读取操作。实验的目标是在每次上电时读取Flash的第一个字节并显示，当按键被按下时，数据加1并写回Flash。 实验原理部分，硬件上，AX309、AX516和AX545开发板都包含一个SPI Flash，除了作为FPGA的配置Flash，还可以作为用户存储少量数据的介质。了解SPI Flash的操作时序和命令至关重要，这通常需要查阅芯片制造商提供的数据手册。手册会详细说明各种操作命令、地址和数据传输的时序关系。SPI模式有多种配置方式，但在这个实验中，我们暂时不关注CPOL和CPHA的设置，主要关注SPI Flash的两种配置模式。 在实际操作中，获取并理解芯片数据手册是学习过程的一部分。通常，数据手册可以从芯片制造商的官方网站上找到，有时可能需要注册或签署保密协议才能下载。在开始实验之前，务必要仔细阅读Flash的数据手册，以确保正确理解和执行各种命令。 通过这个实验，学习者可以深入理解SPI接口的工作原理，掌握如何与SPI Flash交互，以及如何在FPGA中实现SPI主设备控制器。这些技能对于任何涉及嵌入式系统和FPGA设计的工程师来说都是至关重要的。实验不仅提供了理论知识，也提供了实践经验，有助于巩固对SPI协议和SPI Flash操作的理解。