FPGA间通信实现详解：全双工12线连接

本文主要介绍了如何实现两块FPGA之间的通信，主要采用了12根线进行连接，其中包括8根数据线、2根同步时钟线和2根使能信号线，实现了全双工通信。FPGA的引脚配置为接收和发送数据、时钟和使能信号的接口。同步时钟通过锁相环产生，并在程序中进行了详细的描述。程序中，FPGA_A和FPGA_B的数据传输范围是0到255，但没有启用使能信号。提供了FPGA_A和FPGA_B的Verilog代码示例，展示了数据传输的实现方法。 在FPGA_A的程序中，模块`test`接收系统时钟`sysclk`、复位信号`rst_b`以及RGMII接口的数据、时钟和使能信号。它还输出一个用于逻辑分析仪采样的时钟`clk_2`。通过`mypllU1_mypll`模块产生所需时钟。在`always`块中，当没有复位时，`txd_reg`会自增，然后根据`txc`信号选择输出`txd`的高4位或低4位。 FPGA_B的程序同样包含了一个`test`模块，接收系统时钟、复位、RGMII接口的数据、时钟和使能信号，输出时钟、使能和数据。在这个模块中，没有展示锁相环部分，但可以看出数据存储在`txd_reg`寄存器中，且`txen_reg`用于控制数据传输的使能状态。 两块FPGA之间的通信关键在于同步时钟和数据的正确同步。锁相环(PLL)在这里的作用是将输入时钟倍频，产生所需的同步时钟。全双工通信意味着两块FPGA可以同时发送和接收数据。数据的传输则通过数据线完成，每块FPGA根据对方发送的时钟信号来捕获数据。在实际应用中，通常需要考虑信号完整性、噪声以及同步问题。 在没有使用使能信号的情况下，数据可能会在不恰当的时间点被采样，导致错误。在实际设计中，通常会使用使能信号来确保只有在正确的时钟周期内才读取或发送数据，以提高通信的可靠性。在上述代码中，如果需要添加使能信号，可以在数据传输过程中加入对`txen`的控制，以避免数据在不期望的时间点被处理。 实现两块FPGA之间的通信涉及硬件接口设计、同步时钟的生成与同步、数据传输协议的制定以及可能的错误检测与纠正机制。理解这些基本概念并熟练掌握Verilog或VHDL编程是进行FPGA通信设计的关键。