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1、摘要毕业设计(论文)题目:SPI接口的仿真及验证物联网工程学院电子信息工程专业III摘要摘要在专用集成电路(ASIC)设计技术以及超大规模集成电路(VLSI)工艺技术的飞速发展的今天,FPGA编程的硬件电路被越来越多的应用于实现诸如SPI接口等方面。相对于软件实现,硬件具有更多的优点。SPI接口技术是一种高速高效率的串行接口技术,主要用于扩展外设及其数据交换,已经作为一种配置标准。作为一个标准的接口,SPI具有简单方便和节省系统资源的优点,使得大多数芯片都支持该接口。SPI接口主要应用在EEPROM、FLASH、实时时钟、AD转换器,还有数字信号处理器
2、和数字信号解码器之间。SPI接口的全称是"SerialPeripheralInterface",串行外围接口,是由Motorola公司首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。现在大部分厂家都是参照Motorola的定义来设计的。因为没有确切的版本协议,所以不同厂家的SPI接口在技术上存在一定程度上的差别,甚至会引起歧义。本文是利用Verilog硬件描述语言编写出SPI总线的主机模块,经过XilinxISE仿真得出相应的仿真波形。根据仿真波形分析,所设计的SPI主机模块的功能是正确的,并且在XilinxISE中对该模块进行综合与实现。更多还原关键词:
3、FPGA;SPI接口;Verilog;XilinxISEIII摘要AbstractInapplication-specificintegratedcircuit(ASIC)designtechnologyandverylargescaleintegratedcircuit(VLSI)technologyrapiddevelopmenttoday,theFPGAprogrammingofthehardwarecircuitismoreandmoreusedinimplementationsuchasSPIinterface.Relativetotheso
4、ftware,hardwarehasmoreadvantages.Asastandardinterface,SPIhasadvantagesofsimpleandconvenientandsavingsystemresources,makesthemostofthechipissupportedbytheinterface.SPIinterfaceblockismainlyusedinEEPROM,FLASH,real-timeclock,ADconverter,andbetweenthedigitalsignalprocessoranddigital
5、signaldecoder.SPIInterfaceisthefullnameof"SerialPeripheralInterface",SerialPeripheralInterface,MotorolaisfirstdefinedonitsMC68HCXXseriesprocessors,mostmanufacturersarenowbasedonthedefinitionofMotorolatodesign.ThispaperistousetheVeriloghardwaredescriptionlanguagetowritetheSPIbush
6、ostmodule,thesimulationoftheModelSimsimulationwaveform.Accordingtothesimulationwaveformanalysis,thedesignofSPIhostmodulefunctionisright.FinallyinXilinxISEincomprehensiveandtheimplementationofthemodule,andcompletedverifyontheFPGA.Keywords:FPGA;SPIinterface;Verilog;XilinxISEIII摘要I
7、II目录目录摘要IAbstractII目录i第1章绪论11.1研究背景11.1.1系统芯片的发展11.1.2IP核11.1.3数据传送21.2SPI研究的目的及意义31.3本文的主要工作及构架31.3.1研究的基本内容31.3.2技术方案3第2章SPI原理分析52.1SPI通信总线52.2SPI简介52.3SPI的工作模式62.3.1主模式62.3.2从模式72.4SPI的传输模式72.5SPI协议8第3章方案论证113.1用FPGA来设计SPI113.2用51系列单片机实现SPI11第4章SPI的电路设计134.1管脚说明134.2SPI系统中所用的
8、寄存器134.3SPI速率控制144.4SPI控制状态机154.5SPI程序设计流程图16第5