数据交互方法技术

本发明专利技术提供的数据交互方法，包括如下步骤：步骤1，配置处理器的spi接口，将处理器的spi接口设为主端；步骤2，配置现场可编程逻辑门阵列的spi接口，将现场可编程逻辑门阵列的spi接口设为从端，处理器和现场可编程逻辑门阵列通过主端和从端进行数据交互；步骤3，制定数据交互方式和协议，主端主动发送数据包，从端通过中断方式来发送数据包；主端和从端以数据包为单位进行数据交互。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果如下：本发明专利技术可适用于国产化处理器与现场可编程逻辑门阵列的数据交互，数据交互的传输模式为全双工，最大传输速率可达数十Mbps，填补了国内相关领域的空白。

【技术实现步骤摘要】
数据交互方法
本专利技术涉及嵌入式系统领域，特别是涉及一种处理器与现场可编程逻辑门阵列数据交互的方法。
技术介绍
随着自主性和可控性的意识不断提高，国产化电子元器件的发展日益迅猛，尤其针对核心的CPU、FPGA、DSP等，有着巨大的发展需求和应用前景。对于一套完整的嵌入式系统，各核心器件的数据交互是极其重要的。现阶段的国产化处理器，通用总线接口较少，往往不能直接调用处理器本身模块与其他器件直接完成数据交互。而对于国产化FPGA(现场可编程逻辑门阵列)，其本身只存在普通IO口，更需要专利技术和设计一套完善的方法与其他器件完成数据交互。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种解决上述技术问题的数据交互方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的数据交互方法，包括如下步骤：步骤1，配置处理器的spi接口，将处理器的spi接口设为主端；步骤2，配置现场可编程逻辑门阵列的spi接口，将现场可编程逻辑门阵列的spi接口设为从端，处理器和现场可编程逻辑门阵列通过主端和从端进行数据交互；步骤3，制定数据交互方式和协议，主端主动发送数据包，从端通过中断方式来发送数据包；主端和从端以数据包为单位进行数据交互。优选地，步骤1包括：步骤1.1，通过驱动程序配置处理器的spi接口，设定spi参数；步骤1.2，配置处理器中断，以中断响应的方式接收来自从端的数据包。优选地，步骤1.1中，参数包括分频系数及主从设置。优选地，步骤2中，根据spi协议，在现场可编程逻辑门阵列编写spi从端接口模块，将处理器的spi接口引脚与现场可编程逻辑门阵列的spi接口引脚互连。优选地，步骤3包括：步骤3.1，制定交互方式，主端在发送时主动产生时钟和片选信号，主动发送数据，在接收时通过中断方式接收数据；从端在发送时通过中断方式发送数据，在接收时根据时钟和片选信号接收数据；步骤3.2，制定数据包交互协议，处理器与现场可编程逻辑门阵列通过spi接口以数据包的形式进行数据交互；其中数据包协议为：第1字节为数据包头，第2字节为数据包长度低字节，第3字节为数据包长度高字节，第4字节为命令字节，第5字节为保留字节，其后的字节为有效数据包字节。优选地，步骤5中，数据交互采用全双工模式。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术可适用于国产化处理器与现场可编程逻辑门阵列的数据交互，数据交互的传输模式为全双工，最大传输速率可达数十Mbps，填补了国内相关领域的空白。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征目的和优点将会变得更明显。图1为本专利技术数据交互方法处理器与现场可编程逻辑门阵列连接示意图；图2为本专利技术数据交互方法流程示意图；图3为本专利技术数据交互方法spi时序图；图4为本专利技术数据交互方法协议示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本例子的实施方式中采用的国产化处理器型号为龙芯1B，国产化现场可编程逻辑门阵列(Field-ProgrammableGateArray)型号为华微HWD2V6000。实际的连接示意图如图1所示，将龙芯1B处理器的spi接口的四根引脚线连接至现场可编程逻辑门阵列的四根普通IO引脚，其中ss为片选引脚，sck为时钟引脚，mosi为主端输出从端输入数据引脚，miso为主端输入从端输出数据引脚；此外，将龙芯1B的一根外部中断引脚连接至现场可编程逻辑门阵列的一根普通IO引脚。图2示出了本专利技术的一个实施方法，所述方法具体包括以下步骤：步骤1：配置龙芯1B端的spi接口。根据龙芯1B手册内容，将SPCR寄存器的d4置1，使spi接口设为主端；将SPCR寄存器的d3、d2位置11，使spi接口的时钟极性和相位设为cpol＝1、cpha＝1模式；将SPCR寄存器的d1、d0位、SPER寄存器的d1、d0位置00、01，使spi接口的分频系数设为8，由于分频的源时钟是DDR_CLK(125Mhz)的一半，则实例中spi的时钟频率sck为15.625Mhz。配置龙芯1B的外部中断。根据龙芯1B手册内容，将所用的外部中断使能设为有效，且将中断触发模式设为高电平触发模式。步骤2：在现场可编程逻辑门阵列(华微HWD2V6000)端，通过编写spi接口完成现场可编程逻辑门阵列端的数据收发，将现场可编程逻辑门阵列端的spi接口设为从端；由于采用异步收发模式，在现场可编程逻辑门阵列端使用sck的三倍频率(即62.5Mhz)作为从端接收数据的异步采样时钟。步骤3：制定数据交互协议，数据交互以数据包为单位，龙芯1B主动发送数据包，华微HWD2V6000通过中断方式来发送数据包。制定交互方式。主端发送时主动产生时钟信号sck和片选信号ss，在数据线mosi上主动发送数据。主端接收时通过中断方式接收数据。从端在发送时通过中断方式发送数据，当主端接收到中断后，分为两种情况：一此时主端本身在发数，即存在时钟线和数据线，则从端直接在数据线miso上发送数据；二此时主端不在发数，则需主端收到中断后提供时钟信号sck和片选信号ss，从端在确认有sck、ss后在数据线miso上发送数据。从端在接收时根据时钟和片选信号接收数据。具体的时序图如图3所示。制定数据包交互协议。龙芯1B与华微HWD2V6000通过spi接口以数据包的形式进行数据交互，数据包协议为：第1字节为数据包头，第2字节为数据包长度低字节，第3字节为数据包长度高字节，第4字节为命令字节，第5字节为保留字节，后面字节为有效数据包字节。由于长度字节为两个字节，所以最大的数据包为65536字节。具体的数据包协议如图4所示。可见，本实例提供了一种国产化处理器(龙芯1B)与国产化现场可编程逻辑门阵列(华微HWD2V6000)数据交互的方法，数据包交互采用全双工模式，双工速率为31.25Mbps。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据交互方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，配置处理器的spi接口，将处理器的spi接口设为主端；步骤2，配置现场可编程逻辑门阵列的spi接口，将现场可编程逻辑门阵列的spi接口设为从端，处理器和现场可编程逻辑门阵列通过主端和从端进行数据交互；步骤3，制定数据交互方式和协议，主端主动发送数据包，从端通过中断方式来发送数据包；主端和从端以数据包为单位进行数据交互。

【技术特征摘要】
1.一种数据交互方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，配置处理器的spi接口，将处理器的spi接口设为主端；步骤2，配置现场可编程逻辑门阵列的spi接口，将现场可编程逻辑门阵列的spi接口设为从端，处理器和现场可编程逻辑门阵列通过主端和从端进行数据交互；步骤3，制定数据交互方式和协议，主端主动发送数据包，从端通过中断方式来发送数据包；主端和从端以数据包为单位进行数据交互。2.根据权利要求1所述的数据交互方法，其特征在于，步骤1包括：步骤1.1，通过驱动程序配置处理器的spi接口，设定spi参数；步骤1.2，配置处理器中断，以中断响应的方式接收来自从端的数据包。3.根据权利要求2所述的数据交互方法，其特征在于，步骤1.1中，参数包括分频系数及主从设置。4.根据权利要求1所述的数据交互方法，其特征在于，步骤2中...

【专利技术属性】
技术研发人员：季锦杰，周峰，
申请(专利权)人：上海微波技术研究所中国电子科技集团公司第五十研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31