SPI串行总线接口的Verilog实现

SPI串行总线接口的Verilog实现

SPI串行总线接口的Verilog实现

孙丰军,余春暄

(北京工业大学电子信息与控制工程学院北京

100022)

Bus)总线

要:集成电路设计越来越向系统级的方向发展,并且越来越强调模块化的设计。SPI(Serial

Peripheral

是Motorola公司提出的一个同步串行外设接口,容许CPU与各种外围接口器件以串行方式进行通信、交换信息。本文简述了SPI总线的特点,介绍了其4条信号线,SPI串行总线接口的典型应用。重点描述了SPI串行总线接口在一款802.11b芯片中的位置,及该接口作为基带和射频的通讯接口所完成的功能,并给出了用硬件描述语言VerilogHDL实现该接口的部分程序。该实现已经在Modelsim中完成了仿真,并经过了FPGA验证,最后给出了仿真和验证的结果。

关键词:SPI接口}串行;VerilogHDL;FPGA中围分类号;TP302;TN402

文献标识码:B

文章编号:1004—373X(2005)16—105一02

ImplementationofSPIInterfacewithVerilogHDL

SUNFengjun,YUChunxuan

(SchoolofE】eccronic

Infofm“on&ControlEngin∞““g,Bejjing

Universityof

Tkhnology Be洳g 100022,Chi腿)

module

transact

Abstract:Theintegratedcircuit

design.

designhasbeenmoreandmoresystematicandtheengineershavepaidmoreattention

synchronousserialperipheraIbus,whichispresentedby

on

SPI(SerialParallelBus)is

Motor01aCompany.CPU

can

infofmationwiththeperipheraldevicebythisinterface.Thecharacteristicofarticle.location

Thesignalsandtherepresentativeapplicationof

SPI(serialperipheralinterface)isfirstlydescribedinthis

alsopresented.

acts

as

SPIinterface

are

It

takesmoreattention

to

describe

the

andfunctionoftheSPIinterfacein

pieceof802.11bchip.ThisinterfacebridgebetweenthebasebandandRF.The

are

keyVerilogHDL

procedureisalsopresented.TheresultsofsimulationinModeIsimandFPGASimulation

alsodescribed.

KeywOrds:SPIinterface;serial;verilogHDL;FPGA

在SoC设计中,利用EDA工具设计芯片实现系统功能已经成为支撑电子设计的通用平台,并逐步向支持系统级的设计方向发展。而且,在设计过程中,越来越强调模

块化设计。

SPI总线是Motorola公司提出的一个同步串行外设接口,具有接口线少、通讯效率高等特点。本文给出的是

利用VerilogHDL实现的SPI总线模块,该模块是802.11b

无线局域网芯片中一个子模块,该模块完成了芯片中基带

(base1

图1SPI总线的典型组成

band)与RF的通讯工作。

SPI总线具有以下特点:

(1)连线较少,简化电路设计。并行总线扩展方法通

Bus)总线是Motorola公司提出的

常需要8根数据线、8~16根地址线、2~3根控制线。而

SPI总线接口概述

SPI(SerialParallel

一个同步串行外设接口,容许CPU与各种外围接口器件(包括模/数转换器、数/模转换器、液晶显示驱动器等)以串行方式进行通信、交换信息。他使用4条线:串行时钟线(scK)、主机输入/从机输出线(MISO)、主机输出/从机输入线(MOSI)、低电平有效的使能信号线(CS)。这样,仅需3~4根数据线和控制线即可扩展具有SPI接口的各种I/O器件。其典型结构如图1所示。

收稿日期s

这种设计,仅需4根数据和控制线即可完成并行扩展所实

现的功能。

(2)器件统一编址,并与系统地址无关,操作SPI独

立性好。

(3)器件操作遵循统一的规范,使系统软硬件具有良好的通用性。

SPI总线接口的设计与实现

该模块是802.11b无线局域网芯片中的一子模块,其

SPI串行总线接口的Verilog实现

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2005—04—29

万方数据 

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