一种基于FPGA的SPI控制器的设计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于FPGA的SPI控制器的设计方法，属于总线控制领域。本发明专利技术在FPGA中设计如下模块：PCIe接口控制模块、数据缓存模块和SPI控制器模块；所述PCIe接口控制模块，用于传输固件数据，通过PCIe接口实现上位机与FPGA之间的PCIe接口通信，包括IP核、相关驱动和上位机软件，所述数据缓存模块，用于固件数据的缓存和接口速率匹配，包括自定义的FDMA IP核和FIFO，所述SPI控制器模块，用于使用Veri log语言实现相关SPI控制逻辑设计。本发明专利技术提出将设计的SPI控制器应用于现有通用FPGA系统中，可实现基于该SPI控制器的固件烧录、在线升级等操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于总线控制领域，具体涉及一种基于fpga的spi控制器的设计方法。

技术介绍

1、spi接口信号定义简单，在计算机硬件开发领域，spi接口器件使用广泛，如温度控制芯片、flash芯片等。

2、现实际应用中大多使用软件控制spi接口器件，由于操作spi接口进行相关操作时都必须对io引脚进行多次读写，占用cpu资源，影响cpu处理效率。

3、fpga芯片具有丰富的可编程资源，具有产生精确时序逻辑的能力，采用fpga控制spi接口的设计方法，可方便地实现对spi接口器件的操作，具有普遍适用性。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种基于fpga的spi控制器的设计方法，以解决如何在fpga平台上设计一种spi flash控制器的问题。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于fpga的spi控制器的设计方法，在fpga中设计如下模块：pcie接口控制模块、数据缓存模块和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于FPGA的SPI控制器的设计方法，其特征在于，在FPGA中设计如下模块：PCIe接口控制模块、数据缓存模块和SPI控制器模块；

2.如权利要求1所述的基于FPGA的SPI控制器的设计方法，其特征在于，FPGA芯片采用JFM7VX690T系列。

3.如权利要求1所述的基于FPGA的SPI控制器的设计方法，其特征在于，Flash芯片采用JFM25QU256芯片。

4.如权利要求3所述的基于FPGA的SPI控制器的设计方法，其特征在于，对Flash芯片进行操作时先将片选信号CS#拉低选中器件，然后输入8位操作指令字节，串行数据在片选信号CS#拉低...

【技术特征摘要】

1.一种基于fpga的spi控制器的设计方法，其特征在于，在fpga中设计如下模块：pcie接口控制模块、数据缓存模块和spi控制器模块；

2.如权利要求1所述的基于fpga的spi控制器的设计方法，其特征在于，fpga芯片采用jfm7vx690t系列。

3.如权利要求1所述的基于fpga的spi控制器的设计方法，其特征在于，flash芯片采用jfm25qu256芯片。

4.如权利要求3所述的基于fpga的spi控制器的设计方法，其特征在于，对flash芯片进行操作时先将片选信号cs#拉低选中器件，然后输入8位操作指令字节，串行数据在片选信号cs#拉低后的第一个时钟的上升沿被采样，spiflash芯片启动内部控制逻辑，自动完成相应操作。

5.如权利要求4所述的基于fpga的spi控制器的设计方法，其特征在于，jfm25qu256芯片典型指令操作及自定义类型见下表：

6.如权利要求1-5任一项所述的基于fpga的spi控制器的设计方法，其特征在于，将spiflash控制器模块的工作状态划分为空闲状态idle、传输指令状态send_cmd、传输地址状态send_addr、写状态寄存器状态write_s...

【专利技术属性】
技术研发人员：石梅林，聂建平，王文娟，蒋慧，李明，王燕，
申请(专利权)人：北京计算机技术及应用研究所，
类型：发明
国别省市：