基于FPGA的三線制同步串行通信控制器設(shè)計(jì)

如圖3所示，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可將三線制同步串行通信控制器劃分成3個(gè)主要功能模塊：接口模塊、接收模塊和發(fā)送模塊。

圖3 三線制同步串行通信控制器結(jié)構(gòu)圖

(1)接口模塊：用于各種全局信號(hào)的邏輯組合譯碼控制。同時(shí)，對(duì)輸入的系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)鐘分頻，為接收模塊和發(fā)送模塊提供串行同步時(shí)鐘信號(hào)。

(2)接收模塊：用于接收外圍串行設(shè)備傳來(lái)的串行數(shù)據(jù)，此功能模塊的核心是接收FIFO和串/并變換兩大模塊，其中接收FIFO作為數(shù)據(jù)緩沖器暫存接收到的數(shù)據(jù)。在接收數(shù)據(jù)標(biāo)志、接收移位寄存器和接收移位計(jì)數(shù)器的配合驅(qū)動(dòng)下，串行數(shù)據(jù)按照MSB先、LSB后的順序經(jīng)過(guò)串/并變換后，并行數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)于接收FIFO中，等待中斷響應(yīng)后CPU對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

(3)發(fā)送模塊：用于向外圍串行設(shè)備發(fā)送串行數(shù)據(jù)，此功能模塊的核心是發(fā)送FIFO和并/串變換兩大模塊。CPU將要發(fā)送的數(shù)據(jù)先放到系統(tǒng)的并行數(shù)據(jù)總線上，并被暫存于發(fā)送FIFO中，在響應(yīng)發(fā)送中斷信號(hào)后，并行數(shù)據(jù)按照MSB首發(fā)、LSB后發(fā)的順序，在控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)過(guò)并/串變換，發(fā)送的數(shù)據(jù)最終以串行數(shù)據(jù)格式被送往外圍串行設(shè)備端口。

三線制同步串行通信控制器IP核實(shí)體名接口用VHDL語(yǔ)言定義如下：

ENTITY SerSendRec IS

PORT( RST_n：IN STD_LOGIC；

Clk：IN STD_LOGIC；

Cs：IN STD_LOGIC；

Strobe：IN STD_LOGIC；

Rw：IN STD_LOGIC；

Addr：IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0)；

Rdata：IN STD_LOGIC；

Rclk：OUT STD_LOGIC；

Rgate：OUT STD_LOGIC；

Int：OUT STD_LOGIC；

Sdata：OUT STD_LOGIC；

Sclk：OUT STD_LOGIC；

Sgate：OUT STD_LOGIC；

Data：INOUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0))；

END SerSendRec；