一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器的制作方法

文档序号:12405456阅读:585来源:国知局

本实用新型涉及,具体地说是一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器。



背景技术:

目前,很多芯片都是可配置的,绝大部分是通过SPI/I2C接口来配置的,具体的速率和工作模式可能有所差别,特别是SPI/I2C接口的flash存储器、EEPROM存储器、RAM存储器等,不同厂家的速率不同,格式不同,命令不同,如果要根据不同的设备来开发各自的SPI/I2C master,那是很耗时的。因此,开发一种兼容性强的SPI/I2C master很有必要,可以做到一劳永逸,达到事半功倍的效果。



技术实现要素:

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足,针对问题,提供一种A,实现。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器,包括基于FPGA的单片机核,单片机核的UART模块通过串口调试线连接外部电脑;还包括与单片机核相连的SRAM和RAM,以及与单片机核通过WISHBONE总线相连的DRAM、SPI模块和I2C模块。

SPI模块和I2C模块的时钟速率分别在366Hz到12MHz之间。

SPI模块和I2C模块的传输数据长度均不超过16M比特。

单片机核支持SPI模块的四种工作模式。

单片机核支持I2C模块的五种工作模式。

本实用新型的一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器与现有技术相比所产生的有益效果是:

本实用新型设计合理,结构简单,具有兼容性强、可扩展性、实施简便的特点,在不修改现有系统框架的结构基础上,可以扩展新的转换接口,以适应新的要求。

附图说明

附图1是本实用新型的结构框图。

图中各标号表示:

1、单片机核,2、UART模块,3、电脑,4、SRAM,5、RAM,

6、WISHBONE总线,7、DRAM,8、SPI模块,9、I2C模块。

具体实施方式

下面结合附图1,对本实用新型的一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器作以下详细说明。

如附图1所示,本实用新型的一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器,包括基于FPGA的单片机核1,单片机核1的UART模块2通过串口调试线连接外部电脑3;还包括与单片机核1相连的SRAM 4和RAM 5,以及与单片机核1通过WISHBONE总线6相连的DRAM 7、SPI模块8和I2C模块9。

SPI模块8和I2C模块9的时钟速率分别在366Hz到12MHz之间。

SPI模块8和I2C模块9的传输数据长度均不超过16M比特。

单片机核1支持SPI模块8的四种工作模式。

单片机核1支持I2C模块9的五种工作模式。

使用本实用新型时,首先打开串口调试助手,按数据流的格式要求填写,用串口调试线连接电脑3,点击发送后,首先通过单片机核1的UART模块2将串口信号解析出来,非数据部分存储到对应的命令寄存器,从数据部分开始,存储到DARM。然后根据对应的命令寄存器的值来判定是要用SPI还是I2C通信,速率是多少,工作在什么模式下,数据长度是多少。最后通过SPI模块8或者I2C模块9按照设定的速率发送出去。SPI模块8或者I2C模块9,从DRAM 7读取数据,将并行数据转换为SPI格式或者I2C格式。

需要补充的是,本实用新型根据工作模式寄存器确定SPI/I2C的工作模式,支持SPI模块8的四种工作模式和CS信号选择高电平使能还是低电平使能,支持I2C模块9的五种工作模式。

本实用新型的数据流格式如下表。

SPI模块8的四种工作模式由时钟极性CPOL和时钟相位CPHA决定的,如下表所示。

I2C模块9的五种工作模式如下表所示。

最后需要说明的是,以上内容仅用以在现有技术的基础上说明本实用新型的技术方案,而非对本实用新型保护范围的限制,尽管该具体实施方式部分对本实用新型作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

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