基于FPGA的SPI與ⅡC總線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字集成電路的飛速發(fā)展，F(xiàn)PGA以其設(shè)計(jì)靈活、設(shè)計(jì)周期短、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)受到越來越多的開發(fā)人員的追捧。除此之外，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)系統(tǒng)功能和性能的需求也在不斷的增長，這就對(duì)計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備之間的接口的性能提出了更高的要求。相對(duì)于并行總線來說，串行總線的性價(jià)比更高，在遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸方面具有無可替代的優(yōu)點(diǎn)，故串行總線的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，在多種器件上都集成有SPI總線或ⅡC總線的接口。但是在很多場(chǎng)合下，MCU本身并不具

2、有SPI或ⅡC接口，這樣就使得數(shù)據(jù)的傳輸變得非常不方便?；诖?，本文提出并設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的SPI與ⅡC總線的通信系統(tǒng)，利用這個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)SPI與ⅡC通信協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換，使得SPI主設(shè)備與ⅡC從設(shè)備的通信、ⅡC主設(shè)備與SPI從設(shè)備的通信成為可能。
　　本文首先簡單介紹了整個(gè)通信系統(tǒng);然后分別針對(duì)SPI/ⅡC總線的具體性能要求，提出了基于FPGA的SPI/ⅡC總線的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行了驗(yàn)證;最后根據(jù)設(shè)計(jì)要求及SPI/ⅡC總線的

3、性能要求，提出了基于FPGA的SPI與ⅡC總線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)該方案進(jìn)行了軟件級(jí)的模擬仿真以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文中的設(shè)計(jì)方案將整個(gè)系統(tǒng)分成了SPI總線、接口部分及ⅡC總線三部分，這使得整個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加清晰。同時(shí)采用硬件描述語言VHDL編程，使其能夠在不同的應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行優(yōu)化，也能夠提高數(shù)據(jù)的傳輸速度。
　　本文重點(diǎn)對(duì)通信系統(tǒng)的SPI總線、總線接口及ⅡC總線三部分進(jìn)行了研究，使用VHDL硬件描述語言完成了對(duì)其功能的描述，并得到了