基于FPGA的SPI设计

II学位论文原创性声明草鱼草鱼本人郑重声明PORK所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。草鱼除了文中特别加以标注引用的内容外，鲤鱼本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。草鱼本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。草鱼草鱼草鱼作者签名PORK草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼年草鱼草鱼草鱼月草鱼草鱼草鱼日草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼学位论文版权使用授权书草鱼本学位论文作者完全了解学校有关保障、PORK使用学位论文的规定，鲤鱼同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，鲤鱼允许论文被查阅和借阅。草鱼本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，鲤鱼可以采用影印、PORK缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。草鱼草鱼本学位论文属于1、PORK保密囗，鲤鱼在草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼年解密后适用本授权书草鱼2、PORK不保密囗草鱼草鱼。草鱼草鱼（请在以上相应方框内打“”）草鱼草鱼作者签名PORK草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼年草鱼草鱼草鱼月草鱼草鱼草鱼草鱼日草鱼导师签名PORK草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼年草鱼草鱼草鱼月草鱼草鱼草鱼草鱼日III武汉理工大学本科生毕业设计（论文）任务书草鱼草鱼学生姓名PORK杜永浩草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼专业班级PORK通信0606草鱼指导教师PORK陈适草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼工作单位PORK信息工程学院草鱼设计（论文）题目PORK基于FPGA的SPI串行接口设计草鱼草鱼设计（论文）主要内容PORK草鱼1研究探讨SPI串行接口的关键技术和SPI协议规范草鱼2草鱼深入学习VERILOG语言和FPGA设计方法草鱼要求完成的主要任务PORK草鱼具体要求PORK1、PORK查阅一定数量的中英文资料，鲤鱼掌握相关技术。草鱼草鱼2掌握SPI关键技术，鲤鱼了解SPI接口定义和设计规范。草鱼草鱼3、PORK要求阅读相关的参考文献不少于15篇，鲤鱼其中英文文献不少于3篇，鲤鱼翻译与选题相关的英文参考文献不少于2万印刷符；PORK草鱼4、PORK根据毕业设计有关规范，鲤鱼按时完成所有学习、PORK研究工作和有关文档。草鱼草鱼草鱼草鱼必读参考资料PORK草鱼1草鱼基于VERILOG草鱼HDL的FPGA设计与工程应用李文仲草鱼段朝玉草鱼著北京航空航天大学出版社草鱼2草鱼SPI草鱼BLOCK草鱼GUIDE草鱼V0306草鱼ORIGINAL草鱼RELEASE草鱼DATE草鱼21草鱼JAN草鱼2000REVISED草鱼04草鱼FEB草鱼2003草鱼MOTOROLA,草鱼INC草鱼3徐洋等基于VERILOG草鱼HDL的FPGA设计与工程应用人民邮电出版社2009草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼指导教师签名PORK草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼系主任签名PORK草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼院长签名（章）_草鱼草鱼草鱼草鱼_I武汉理工大学本科学生毕业设计（论文）开题报告基于FPGA的SPI串行外围接口接口设计草鱼1、PORK目的和意义及发展现状草鱼SPI是英文SERIAL草鱼PERIPHERAL草鱼INTERFACE的缩写，鲤鱼中文意思是串行外围设备接口，鲤鱼SPI是MOTOROLA公司推出的一种同步串行通讯方式，鲤鱼是一种三线同步总线，鲤鱼它是一种常用的标准接口，鲤鱼由于其使用简单方便且节省系统资源，鲤鱼很多芯片都支持该接口，鲤鱼SPI接口主要应用在EEPROM，鲤鱼FLASH，鲤鱼实时时钟，鲤鱼AD转换器，鲤鱼还有数字信号处理器和数字信号解码器之间等等。草鱼当然，鲤鱼串口通信还有其他的接口方式，鲤鱼SPI接口和UART相比，鲤鱼多了一条同步时钟线，鲤鱼上面UART的缺点也就是它的优点了，鲤鱼对通信双方的时序要求不严格不同设备之间可以很容易结合，鲤鱼而且通信速度非常快。草鱼一般用在产品内部元件之间的高速数据通信上面，鲤鱼如大容量存储器等。草鱼这就凸现SPI的好处。草鱼草鱼SPI接口的扩展有硬件和软件两种方法,软件模拟SPI接口方法虽然简单方便,但是速度受到限制，鲤鱼在高速且日益复杂的数字系统中，鲤鱼这种方法显然无法满足系统要求，鲤鱼所以采用硬件的方法实现最为切实可行。草鱼这使得与SPI有关的软件就相当简单，鲤鱼使CPU有更多的时间处理其他事务。草鱼当前，鲤鱼基于主从处理器结构的系统架构已经成为一种主流（如草鱼DSPFPGA,MCUFPGA等），鲤鱼FPGA是在ASIC的基础发展出来的，鲤鱼它克服了专用草鱼ASIC不够灵活的缺点。草鱼与其他中小规模集成电路相比，鲤鱼其优点主要在于它有很强的灵活性，鲤鱼即其内部的具体逻辑功能可以根据需要配置，鲤鱼对电路的修改和维护很方便。草鱼目前，鲤鱼FPGA的容量已经跨过了百万门级，鲤鱼使得草鱼FPGA成为解决系统级设计的重要选择方案之一。草鱼在这种架构下，鲤鱼应用FPGA来构建SPI通信接口是切实可行的。草鱼草鱼参考文献PORK草鱼1草鱼孙丰军，鲤鱼余春暄草鱼S草鱼P草鱼I草鱼串行总线接口的V草鱼E草鱼R草鱼I草鱼L草鱼O草鱼G草鱼实现草鱼北京工业大学草鱼电子信息与控制工程学院草鱼北京草鱼10002草鱼2草鱼刘福奇，鲤鱼刘波草鱼VERILOG草鱼HDL应用程序草鱼电子工业出版社，鲤鱼200910草鱼武汉理工大学学士学位论文II3草鱼顾卫刚草鱼串行外围接口草鱼陕西PORK西安交通大学，鲤鱼2004草鱼4草鱼徐洋等基于VERILOG草鱼HDL的FPGA设计与工程应用人民邮电出版社2009草鱼5草鱼KBABULU,草鱼KSOUNDARA草鱼RAJAN草鱼FPGA草鱼IMPLEMENT草鱼ATION草鱼OF草鱼SPI草鱼TRANSCEIVER草鱼MACROCELL草鱼INTERFACE草鱼WITH草鱼SPI草鱼SPECIFICATIONS草鱼JNTU草鱼COLLEAGE草鱼OFF草鱼ENGINEERING，鲤鱼20082、PORK基本内容和技术方案草鱼21、PORK研究的基本内容草鱼（1）熟悉通信及通信接口相关方面的知识，鲤鱼学习并掌握SPI通信接口的结构，鲤鱼协议及原理。草鱼草鱼（2）熟悉VERILOG语言及其开发环境ISE，鲤鱼使用该语言进行数字电路（FPGA）设计，鲤鱼慢慢深入VERILOG语言。草鱼草鱼（3）设计流程图，鲤鱼状态图，鲤鱼并一步步用VERILOG语言实现仿真验证I接口串口通信。草鱼草鱼（4）采用实验板或自行设计电路进行调试，鲤鱼并采用相关仪器验证。草鱼草鱼（5）系统整体调试、PORK优化，鲤鱼或就某一部分进行优化并做深入的研究与扩展。草鱼草鱼22、PORK草鱼技术方案草鱼（1）硬件设计模型草鱼硬件实现主要是基于PLD的CPLD，鲤鱼FPGA中实现。草鱼如FPGA是在ASIC的基础发展出来的，鲤鱼它克服了专用草鱼ASIC不够灵活的缺点。草鱼与其他中小规模集成电路相比，鲤鱼其优点主要在于它有很强的灵活性，鲤鱼即其内部的具体逻辑功能可以根据需要配置，鲤鱼对电路的修改和维护很方便。草鱼目前，鲤鱼FPGA的容量已经跨过了百万门级，鲤鱼使得草鱼FPGA成为解决系统级设计的重要选择方案之一。草鱼在这种架构下，鲤鱼应用FPGA来构建SPI通信接口是切实可行的。草鱼草鱼下图模式一种主从模式PORK草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼微处理器微处理器接口SPI总线接口ADR_I10DAT_I70DAT_O70INT_OWE_ICS_OMISO_IMOSI_OSCK_ORST_I武汉理工大学学士学位论文IIISPI草鱼接口作为主机与从机的通讯接口,主要完成以下工作PORK草鱼草鱼草鱼草鱼SPI将从主机接收到的8位的并行数据,转换为从机所能接收的串行数据,并将该数据根据SPI协议送给从机。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼主机产生从机所需的时钟信号SCLK,片选信号CS。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼接收从从机传回的读信号和串行数据,并将其转换为并行数据。草鱼草鱼（2）系统实现方案草鱼用FPGA实现SPI串行外围接口是一个比较复杂的系统较大的系统没有科学的设计方法就很难保证不出错，鲤鱼并很难言简意赅的清晰思路完成方案。草鱼此方案采用了状态机来设计，鲤鱼本项目的研究主要采用理论分析、PORK逻辑推理、PORK试验调试等方法。草鱼草鱼针对状态机，鲤鱼其主要有以下特点PORK草鱼1）有限状态机克服了纯硬件数字系统顺序方式控制不灵活的缺点。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼2）状态机的结构模式相对简单。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼3）状态机容易构成性能良好的同步时序逻辑模块。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼4）状态机的VERILOG草鱼HDL表述丰富多样。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼5）在高速运算和控制方面，鲤鱼状态机更有其巨大的优势。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼6）就可靠性而言，鲤鱼状态机的优势也是十分明显的。草鱼草鱼基于以上特点，鲤鱼用状态机的方法描述SPI通信过程简单方便并可靠，鲤鱼基于状态机，鲤鱼SPI通信接口的状态大致转移图如下所示PORK草鱼首先是SPI接口在等待状态，鲤鱼当检测到发送指令时触发信号进入发送状态，鲤鱼在系统指令下检测到写信号时进入发送数据状态，鲤鱼然后一位位发送数据，鲤鱼当检测到读信号时，鲤鱼进入读状态，鲤鱼当检测到发送接收都完毕时，鲤鱼进入发送接收完毕状态，鲤鱼再转向等待状态。草鱼草鱼（3）关键技术的实现草鱼时序问题草鱼将总线控制信号封装成指令，鲤鱼使用者只需通过发送指令的方式操作，鲤鱼避免了复杂的时序逻辑设计问题。草鱼草鱼全双工传输方式的设计草鱼如果全部使用状态机的方式完成设计，鲤鱼则可发现其很难完成全双工即收发独立模式，鲤鱼则在此过程中可以采用流水线设计方式，鲤鱼使之收与发之间独立进行，鲤鱼便可完武汉理工大学学士学位论文IV成全双工传输方式的设计。草鱼3、PORK进度安排草鱼第12周PORK查阅相关SPI文献资料，鲤鱼对其相关研究内容进行大体了解，鲤鱼并明确其原理和基本实现方案，鲤鱼完成开题报告，鲤鱼熟悉ISE操作和在线调试，鲤鱼了解VERILOG草鱼HDL语言的基本语法。草鱼草鱼第34周PORK详细理解和研究SPI的原理，鲤鱼对VERILOG草鱼HDL语言有一定的理解。草鱼草鱼第512周PORK对于VERILOG草鱼HDL语言有深入理解，鲤鱼并具备一定的编程能力，鲤鱼能设计基本单元器件，鲤鱼并能读懂大型程序，鲤鱼熟练状态机的设计方法，鲤鱼对SPI有着工作过程有着细致的了解草鱼第1316周PORK完成并修改毕业论文。草鱼草鱼第17周草鱼准备论文答辩。草鱼4、PORK指导教师意见草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼指导教师签名PORK草鱼草鱼年草鱼草鱼草鱼草鱼月草鱼草鱼草鱼草鱼日草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼武汉理工大学学士学位论文V目录草鱼摘要I草鱼ABSTRACTII草鱼1草鱼绪论3草鱼11课题研究背景3草鱼12草鱼SPI研究目的及意义4草鱼13草鱼本章小结4草鱼2草鱼SPI原理分析5草鱼21草鱼SPI介绍5草鱼22草鱼SPI工作模式6草鱼23草鱼SPI传输模式6草鱼24草鱼SPI协议7草鱼25草鱼本章小结8草鱼3草鱼方案论证10草鱼31在51系列单片机系统中实现10草鱼32草鱼用可编程逻辑器件设计SPI11草鱼33草鱼本章小结11草鱼4草鱼SPI的电路设计12草鱼41草鱼SPI设计系统的功能12草鱼42草鱼SPI各部分具体实现12草鱼422草鱼SPI系统中所用的寄存器13草鱼423草鱼SPI速率控制14草鱼424草鱼SPI控制状态机14草鱼425草鱼SPI程序设计流程图15草鱼43草鱼SPI仿真及开发板上调试验证分析16草鱼431草鱼仿真分析16草鱼432开发板上调试18草鱼44草鱼本章小结20草鱼5草鱼论文总结21草鱼致谢22草鱼参考文献23草鱼附录124草鱼附录228草鱼武汉理工大学学士学位论文I摘要草鱼随着专用集成电路（ASIC设计技术的进步以及超大规模集成电路（VLSI工艺技术的飞速发展，鲤鱼以及其价格的日益降低，鲤鱼采用FPGA编程的硬件电路来实现诸如SPI接口也日益切实可行，鲤鱼相对软件实现具有更好的优点。草鱼SPI接口是一种常用的标准接口，鲤鱼由于其使用简单方便且节省系统资源，鲤鱼很多芯片都支持该接口，鲤鱼SPI接口主要应用在EEPROM，鲤鱼FLASH，鲤鱼实时时钟，鲤鱼AD转换器，鲤鱼还有数字信号处理器和数字信号解码器之间等等。草鱼草鱼由于SPI接口是一种事实标准，鲤鱼并没有标准协议，鲤鱼大部分厂家都是参照MOTOROLA的SPI接口定义来设计的，鲤鱼但正因为没有确切的版本协议，鲤鱼不同厂家产品的SPI接口在技术上存在一定的差别，鲤鱼容易引起歧义，鲤鱼有的甚至无法互联（需要用软件进行必要的修改）。草鱼本文基于一种使用较为普遍的协议来进行设计，鲤鱼并参照MOTOROLA公司的MC68HC11A8单片机中的SPI模块定义来设计的简化的SPI接口，鲤鱼用VERILOG语言进行编写设计，鲤鱼并在ISE软件上进行设计仿真，鲤鱼并在基于XLINX公司的SPARTAN3E芯片的DIGILENT公司出品的NEXYS2开发板上用在线逻辑分析仪CHIPSCOPE进行板上调试验证观察结果，鲤鱼并完成实现功能，鲤鱼并具有一些独创性的设计。草鱼草鱼草鱼关键词PORKFPGA草鱼草鱼VERILOG草鱼草鱼SPI协议草鱼草鱼CHIPSCOPE草鱼草鱼ISE草鱼草鱼武汉理工大学学士学位论文IIABSTRACT草鱼WITH草鱼THE草鱼ADVANCES草鱼IN草鱼DESIGN草鱼TECHNOLOGY草鱼OF草鱼ASIC草鱼AND草鱼VLSIS草鱼RAPID草鱼DEVELOPMENT,草鱼AND草鱼ITS草鱼PRICE草鱼IS草鱼LOWER,草鱼THE草鱼HARDWARE草鱼CIRCUIT草鱼BASED草鱼ON草鱼FPGA草鱼PROGRAMMING草鱼INTERFACE草鱼TO草鱼ACHIEVE草鱼SUCH草鱼AS草鱼SPI草鱼IS草鱼FEASIBLE,草鱼AND草鱼IT草鱼REALIZES草鱼BETTER草鱼THAN草鱼SOFTWARE草鱼SPI草鱼INTERFACE草鱼IS草鱼A草鱼COMMON草鱼STANDARD草鱼INTERFACE,草鱼DUE草鱼TO草鱼ITS草鱼SIMPLE草鱼AND草鱼CONVENIENT草鱼USE草鱼AND草鱼SAVE草鱼SYSTEM草鱼RESOURCE草鱼,草鱼A草鱼LOT草鱼OF草鱼CHIPS草鱼SUPPORT草鱼THIS草鱼INTERFACE草鱼SPI草鱼INTERFACE草鱼IS草鱼EXTENSIVELY草鱼APPLIED草鱼IN草鱼EEPROM,草鱼FLASH,草鱼REALTIME草鱼CLOCK,草鱼AD草鱼CONVERTER,草鱼AND草鱼DIGITAL草鱼SIGNAL草鱼PROCESSOR草鱼AND草鱼DIGITAL草鱼SIGNALS草鱼DECODER,草鱼ETC草鱼DUE草鱼TO草鱼THE草鱼INTERFACE草鱼IS草鱼A草鱼FACT草鱼SPI草鱼STANDARD,草鱼AND草鱼IT草鱼HAS草鱼NO草鱼STANDARD草鱼PROTOCOL,草鱼MOST草鱼MANUFACTURERS草鱼DESIGN草鱼THE草鱼SPI草鱼REFER草鱼TO草鱼THE草鱼INTERFACE草鱼DEFINITION草鱼OF草鱼MOTOROLAS草鱼REFERENCEBECAUSE草鱼OF草鱼NO草鱼DEFINITE草鱼AGREEMENT,草鱼THERE草鱼IS草鱼A草鱼LOT草鱼OF草鱼DIFFERENT草鱼VERSIONS草鱼OF草鱼THE草鱼PRODUCTS草鱼IN草鱼THE草鱼TECHNOLOGY草鱼EXISTS草鱼ON草鱼SPI草鱼INTERFACE,草鱼EASY草鱼CAUSE草鱼OF草鱼AMBIGUITY,草鱼SOME草鱼EVEN草鱼CANNOT草鱼INTERCONNECT草鱼NEED草鱼TO草鱼DO草鱼SOME草鱼MODIFICATION草鱼BASED草鱼ON草鱼A草鱼COMMON草鱼PROTOCOLS草鱼FOR草鱼DESIGN,草鱼AND草鱼THE草鱼COMPANY草鱼MC68HC11A8草鱼MICROCONTROLLER草鱼OF草鱼MOTOROLA草鱼MODULE草鱼DEFINITION草鱼TO草鱼DESIGN草鱼THE草鱼SPI草鱼SIMPLIFIED草鱼SPI草鱼INTERFACE,草鱼WITH草鱼VERILOG草鱼LANGUAGE草鱼WRITING,草鱼AND草鱼IN草鱼THE草鱼DESIGN草鱼OF草鱼THE草鱼SOFTWARE草鱼DESIGN草鱼ISE草鱼SIMULATION,草鱼AND草鱼BASED草鱼ON草鱼THE草鱼XLINX草鱼COMPANY草鱼DIGILENT草鱼CHIP草鱼SPARTAN草鱼3E草鱼草鱼THE草鱼NEXYS2草鱼DEVELOPMENT草鱼BOARD草鱼WITH草鱼ONLINE草鱼LOGIC草鱼ANALYZERS草鱼CHIPSCOPE草鱼ON草鱼BOARD,草鱼AND草鱼DEBUGGING草鱼VALIDATION草鱼OBSERVATIONS,草鱼AND草鱼COMPLETE草鱼FUNCTIONALITY草鱼HAS草鱼SOME草鱼DISTINCTIVE草鱼DESIGN草鱼草鱼草鱼KEYWORDSPORKFPGA草鱼草鱼VERILOG草鱼草鱼SPI草鱼PROTOCOL草鱼草鱼CHIPSCOPE草鱼草鱼ISE武汉理工大学学士学位论文31草鱼绪论草鱼在研究SPI串行外围接口之前，鲤鱼我们首先要对其背景及其研究的目的要有所了解。草鱼草鱼11课题研究背景草鱼数据传送有串行传送和并行传送两种方。草鱼并行传送以其高速度占领了数据传送领域很长一段时间，鲤鱼采用并行传送的集成电路、PORK外围设备可谓不计其数，鲤鱼从CPU、PORKRAM/ROM到打印机。草鱼草鱼从原理上讲，鲤鱼串行传输是按位传输方式，鲤鱼只利用一条信号线进行传输，鲤鱼例如PORK要传送一个字节（8位）数据，鲤鱼是按照该字节中从最高位逐位传输，鲤鱼直至最低位。草鱼草鱼草鱼而并行传输是一次将所有一字节中8位信号一并传送出去。草鱼自然最少需要8根信号线。草鱼草鱼草鱼如果按每次传送的数据流量来看，鲤鱼并行传输要远快于串口，鲤鱼在电脑发展初期，鲤鱼由于数据传输速率不是很高，鲤鱼并行传输还是很快的。草鱼草鱼草鱼但并行传输也有它的缺点PORK草鱼草鱼（1）干扰问题上面的人已经提到。草鱼草鱼草鱼其根本原因是由于传输速率太快，鲤鱼一般达到100M以上，鲤鱼信号线上传递的频率将超过100MHZ，鲤鱼想想看，鲤鱼调频收音机的频率也不过88108MHZ，鲤鱼也就是说，鲤鱼若用并行传输的话，鲤鱼是8根天线放在一起来传输信号，鲤鱼易发生干扰。草鱼但如果加强屏蔽，鲤鱼减小信号线间的耦合电容，鲤鱼是可以继续增大传输速率的，鲤鱼不过这将变得不现实，鲤鱼因为这必然导致信号线将耗用更多金属，鲤鱼截面积更大。草鱼但这并不是不能解决的问题。草鱼草鱼草鱼（2）并行传输速率提升困难的最主要原因是同步问题草鱼草鱼并行传输时，鲤鱼发送器是同时将8位信号电平加在信号线上，鲤鱼电信号虽然是以光速传输的，鲤鱼但仍有延迟，鲤鱼因此8位信号不是严格同时到达接受端，鲤鱼速率小时，鲤鱼由于每一字节在信号线上的持续时间较长，鲤鱼这种到达时间上的不同步并不严重，鲤鱼随着传输速率的增加，鲤鱼与8位信号到达时间的差异相比，鲤鱼每一字节的持续时间显得越来越短，鲤鱼最终导致前一字节的某几位与后一字节的几位同时到达接受端，鲤鱼这就造成了传输失败，鲤鱼而且随着信号线的加长这种现象还会越发严重，鲤鱼直至无法使用。草鱼这是并口传输的致命缺点。草鱼草鱼草鱼串行传输由于只有一位信号在信号线上，鲤鱼没有位同步问题，鲤鱼因此传送频率可以继续提高，鲤鱼当前传输速率已经达到1GB/S（1000M）以上，鲤鱼而且还在提高，鲤鱼而并行传输在100MB/S左右就停滞不前了，鲤鱼可以预见，鲤鱼串行传输将会比并行传输越来越快。草鱼草鱼草鱼为此，鲤鱼串行传输已经成为当今外设接口的主流传输方式，鲤鱼为此，鲤鱼摩托罗拉公司开发出了同步外设接口SPI，鲤鱼并随着时间不断改进，鲤鱼由于其占用线的资源少，鲤鱼且稳定可靠，鲤鱼草鱼该总线大量用在与EEPROM、PORKADC、PORKFLASH和显示驱动器之类的慢速外设器件通信，鲤鱼现在很多单片机等都有SPI模块来连接外围设备，鲤鱼从而使主机与外设传输数据更加方便。草鱼草鱼12草鱼SPI研究目的及意义草鱼SPI是一种同步串行通讯方式，鲤鱼是一种三线同步总线，鲤鱼它是一种常用的标准接口，鲤鱼由武汉理工大学学士学位论文4于其使用简单方便且节省系统资源，鲤鱼很多芯片都支持该接口，鲤鱼SPI接口主要应用在EEPROM，鲤鱼FLASH，鲤鱼实时时钟，鲤鱼AD转换器，鲤鱼还有数字信号处理器和数字信号解码器之间等等。草鱼当然，鲤鱼串口通信还有其他的接口方式，鲤鱼SPI接口和UART相比，鲤鱼多了一条同步时钟线，鲤鱼对通信双方的时序要求不严格不同设备之间可以很容易结合，鲤鱼而且通信速度非常快。草鱼一般用在产品内部元件之间的高速数据通信上面，鲤鱼如大容量存储器等。草鱼这就凸现SPI的好处。草鱼为此，鲤鱼研究SPI接口，鲤鱼可以更容易了解并外围器件传输过程，鲤鱼并对其已定义的进行改进，鲤鱼并使之更加可靠，鲤鱼功能强化。草鱼草鱼SPI接口的扩展有硬件和软件两种方法,软件模拟SPI接口方法虽然简单方便,但是速度受到限制，鲤鱼在高速且日益复杂的数字系统中，鲤鱼这种方法显然无法满足系统要求，鲤鱼所以采用硬件的方法实现最为切实可行。草鱼这使得与SPI有关的软件就相当简单，鲤鱼使CPU有更多的时间处理其他事务。草鱼草鱼SPI接口是一种事实标准，鲤鱼并没有标准协议，鲤鱼大部分厂家都是参照MOTOROLA的SPI接口定义来设计的，鲤鱼但正因为没有确切的版本协议，鲤鱼不同厂家产品的SPI接口在技术上存在一定的差别，鲤鱼容易引起歧义，鲤鱼有的甚至无法互联（需要用软件进行必要的额修改）。草鱼草鱼当前，鲤鱼基于主从处理器结构的系统架构已经成为一种主流（如草鱼DSPFPGA,MCUFPGA等），鲤鱼FPGA是在ASIC的基础发展出来的，鲤鱼它克服了专用草鱼ASIC不够灵活的缺点。草鱼与其他中小规模集成电路相比，鲤鱼其优点主要在于它有很强的灵活性，鲤鱼即其内部的具体逻辑功能可以根据需要配置，鲤鱼对电路的修改和维护很方便。草鱼目前，鲤鱼FPGA的容量已经跨过了百万门级，鲤鱼使得草鱼FPGA成为解决系统级设计的重要选择方案之一。草鱼在这种架构下，鲤鱼应用FPGA来构建SPI通信接口是切实可行的。草鱼并FPGA是可编程并可重复擦写的，鲤鱼从而具有更大的灵活性，鲤鱼在协议不标准的情况下，鲤鱼可根据外围设备的不同而灵活的改动SPI设计，鲤鱼使设计周期大大降低，鲤鱼并与外围设备连接更加方便。草鱼草鱼13草鱼本章小结草鱼本章主要介绍了SPI的背景，鲤鱼及研究的目的与意义，鲤鱼进而可以知道SPI提出的目的以及其现阶段的发展状况，鲤鱼从而可以对SPI的这些理解达到举一反三的目的。草鱼武汉理工大学学士学位论文52草鱼SPI原理分析草鱼SPI原理主要介绍SPI的基本机构，鲤鱼工作模式，鲤鱼传输模式以及SPI的典型协议，鲤鱼通过此院里的介绍，鲤鱼对于SPI的要点介绍，鲤鱼以及其工作过程有一个通透了解，鲤鱼从而可以能设计达到原理目的的功能设计以及程序的设计。草鱼草鱼21草鱼SPI介绍草鱼草鱼草鱼SPI总线系统是一种同步串行外设接口，鲤鱼它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。草鱼外围设置FLASHRAM、PORK网络控制器、PORKLCD显示驱动器、PORKA/D转换器和MCU等。草鱼SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，鲤鱼该接口一般使用4条线PORK串行时钟线（SCK）、PORK主机输入/从机输出数据线MISO、PORK主机输出/从机输入数据线MOST和低电平有效的从机选择线SS有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、PORK有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI。草鱼SPI的通信原理很简单，鲤鱼它以主从方式工作，鲤鱼这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，鲤鱼需要至少4根线，鲤鱼事实上3根也可以（单向传输时）。草鱼也是所有基于SPI的设备共有的，鲤鱼它们是SDI（数据输入），鲤鱼SDO（数据输出），鲤鱼SCK（时钟），鲤鱼CS（片选）。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼（1）MOSI草鱼草鱼主设备数据输出，鲤鱼从设备数据输入草鱼草鱼草鱼草鱼（2）MISO草鱼草鱼主设备数据输入，鲤鱼从设备数据输出草鱼草鱼草鱼草鱼（3）SCLK草鱼草鱼时钟信号，鲤鱼由主设备产生草鱼草鱼草鱼草鱼（4）CS草鱼草鱼从设备使能信号，鲤鱼由主设备控制其中CS是控制芯片是否被选中的，鲤鱼也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），鲤鱼对此芯片的操作才有效。草鱼这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。草鱼接下来就负责通讯的3根线了。草鱼通讯是通过数据交换完成的，鲤鱼这里先要知道SPI是串行通讯协议，鲤鱼也就是说数据是一位一位的传输的。草鱼这就是SCK时钟线存在的原因，鲤鱼由SCK提供时钟脉冲，鲤鱼SDI，鲤鱼SDO则基于此脉冲完成数据传输。草鱼数据输出通过草鱼SDO线，鲤鱼数据在时钟上升沿或下降沿时改变，鲤鱼在紧接着的下降沿或上升沿被读取。草鱼完成一位数据传输，鲤鱼输入也使用同样原理。草鱼这样，鲤鱼在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），鲤鱼就可以完成8位数据的传输。草鱼草鱼要注意的是，鲤鱼SCK信号线只由主设备控制，鲤鱼从设备不能控制信号线。草鱼同样，鲤鱼在一个基于SPI的设备中，鲤鱼至少有一个主控设备。草鱼这样传输的特点PORK这样的传输方式有一个优点，鲤鱼与普通的串行通讯不同，鲤鱼普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，鲤鱼而SPI允许数据一位一位的传送，鲤鱼甚至允许暂停，鲤鱼因为SCK时钟线由主控设备控制，鲤鱼当没有时钟跳变时，鲤鱼从设备不采集或传送数据。草鱼也就是说，鲤鱼主设备通过对SCK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。草鱼SPI还是一个数据交换协议PORK因为SPI的数据输入和输出线独立，鲤鱼所以允许同时完成数据的输入和输出。草鱼不同的SPI设备的实现方式不尽相同，鲤鱼主要是数据改武汉理工大学学士学位论文6变和采集的时间不同，鲤鱼在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义，鲤鱼具体请参考相关器件的文档。草鱼在点对点的通信中，鲤鱼SPI接口不需要进行寻址操作，鲤鱼且为全双工通信，鲤鱼显得简单高效。草鱼在多个从设备的系统中，鲤鱼每个从设备需要独立的使能信号，鲤鱼硬件上比I2C系统要稍微复杂一些。草鱼最后，鲤鱼SPI接口的一个缺点PORK没有指定的流控制，鲤鱼没有应答机制确认是否接收到数据。草鱼草鱼22草鱼SPI工作模式草鱼SPI由工作方式的不同，鲤鱼可分为两种模式PORK主模式和从模式草鱼主模式草鱼将MASTER的数据传送给SLAVE，鲤鱼8位数据传送，鲤鱼传送完毕，鲤鱼申请中断，鲤鱼如图221草鱼草鱼MOSIMOSISCLKSCLK图草鱼221草鱼SPI工作主模式草鱼（2）草鱼从模式草鱼此时，鲤鱼从控制器从SIMO引脚接收串行数据并把数据移入自身移位寄存器的最低位或最高位。草鱼要注意的是，鲤鱼其是在主控制器输出时钟SCLK的控制下，鲤鱼在SCLK的上升沿或者下降沿读出一个数据输出给主设备。草鱼其传播模型如下图所示PORK草鱼草鱼MISOCSSCLKMISOCSSCLK图草鱼222草鱼SPI工作从模式草鱼须注意的是，鲤鱼主设备可以再在任意时刻起动数据发送，鲤鱼因为它控制着SCLK信号，鲤鱼而在从模式下，鲤鱼从控制器要发送数据，鲤鱼必须要用先设置片选信号以确保使能端CS输入允许。草鱼草鱼23草鱼SPI传输模式草鱼SPI草鱼的工作模式分为主模式和从模式，鲤鱼二者都需要在草鱼SCK草鱼的作用下才能工作；PORK但主模式不需要草鱼CS草鱼信号，鲤鱼而从模式必须在草鱼CS草鱼信号有效的情况下才能完成。草鱼不论是在主模式下还是在从模式下，鲤鱼都要在时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）的配合下才能有效地完成一次数据传输。草鱼其中，鲤鱼时钟极性表示时钟信号在空闲时的电平；PORK时钟相位决定数据是武汉理工大学学士学位论文7在草鱼SCK的上升沿采样还是下降沿采样。草鱼根据时钟极性和时钟相位的不同组合，鲤鱼可以得到草鱼SPI草鱼总线的4草鱼种工作模式，鲤鱼入图所示PORK草鱼草鱼图231草鱼SPI四种传输模式草鱼（1）SPI0草鱼模式下的草鱼CPOL草鱼为草鱼0，鲤鱼SCK的空闲电平为低；PORKCPHA草鱼为草鱼0，鲤鱼数据在串行同步时钟的第一个跳变沿（由于草鱼CPOL草鱼为低，鲤鱼因此第草鱼1草鱼个跳变沿只能为上升沿）时数据被采样。草鱼草鱼草鱼（2）SPI1草鱼模式下的草鱼CPOL草鱼也为草鱼0，鲤鱼SCK的空闲电平为低；PORK但是草鱼CPHA草鱼为草鱼1，鲤鱼数据在串行同步时钟的第二个跳变沿（由于草鱼CPOL草鱼为低，鲤鱼因此第草鱼2草鱼个跳变沿只能为下降沿）时数据被采样。草鱼草鱼草鱼（3）SPI2草鱼模式下的草鱼CPOL草鱼为草鱼1，鲤鱼SCK的空闲电平为高；PORKCPHA草鱼为草鱼0，鲤鱼数据在串行同步时钟的第1个跳变沿（由于草鱼CPOL草鱼为高，鲤鱼因此第草鱼1草鱼个跳变沿只能为下降沿）时数据被采样。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼（4）SPI3草鱼模式下的草鱼CPOL草鱼为草鱼1，鲤鱼SCK的空闲电平为高；PORKCPHA草鱼为草鱼1，鲤鱼数据在串行同步时钟的第草鱼2草鱼个跳变沿（由于草鱼CPOL草鱼为高，鲤鱼因此第草鱼1草鱼个跳变沿只能为上升沿）时数据被采样。草鱼草鱼草鱼在上述草鱼4草鱼种模式中，鲤鱼使用的最为广泛的是草鱼SPI0草鱼和草鱼SPI3草鱼方式。草鱼由于每一种模式都与其他三种不兼容，鲤鱼因此为了完成主、PORK从设备间的通讯，鲤鱼主、PORK从设备的草鱼CPOL草鱼和草鱼CPHA草鱼必须有相同的设置。草鱼读者需要注意的是PORK如果主设备/从设备在草鱼SCK上升沿发送数据，鲤鱼则从设备/主设备最好在下降沿采样数据；PORK如果主设备/从设备在SCK下降沿发送数据，鲤鱼则从设备/主设备最好在草鱼SCK上升沿采样数据。草鱼草鱼24草鱼SPI协议草鱼SPI接口是一种事实标准，鲤鱼并没有标准协议，鲤鱼大部分厂家都是参照MOTOROLA的SPI接口定义来设计的，鲤鱼但正因为没有确切的版本协议，鲤鱼不同厂家产品的SPI接口在技术上存在一定的差别，鲤鱼容易引起歧义，鲤鱼有的甚至无法互联（需要用软件进行必要的额修改）。草鱼本次设计基于一种使用较为普遍的协议来进行设计，鲤鱼通过简单协议来理解并设计SPI接口功能。草鱼草鱼SPI草鱼协议是一个环形总线结构，鲤鱼其时序其实比较简单，鲤鱼主要是在时钟脉冲草鱼SCK草鱼的控制下，武汉理工大学学士学位论文8鲤鱼两个双向移位寄存器草鱼SPI数据寄存器数据草鱼进行数据交换。草鱼我们假设主机的草鱼8草鱼位寄存器草鱼SPIDATA1草鱼内的数据是10101010，鲤鱼而从机的草鱼8草鱼位寄存器草鱼SPIDATA2草鱼内的数据是草鱼01010101，鲤鱼在上升沿的时候发送数据，鲤鱼在下降沿的时候接收数据，鲤鱼最高位的数据先发送，鲤鱼主机和从机之间全双工通信，鲤鱼也就是说两个草鱼SPI接口同时发送和接收数据，鲤鱼如图草鱼所示。草鱼从图中我们也可以看到，鲤鱼SPIDATA草鱼移位寄存器总是将最高位的数据移出，鲤鱼接着将剩余的数据分别左移一位，鲤鱼然后将接收到得数据移入其最低位。草鱼草鱼草鱼草鱼CSMISOMOSISCLKSCLKMISOMOSICS1010101001010101MSBSPIDATA1LSBMSBLSBSPIDATA2图241草鱼SPI的环形总线结构草鱼如图草鱼草鱼所示，鲤鱼当第一个上升沿来的时候，鲤鱼SPIDATA1草鱼将最高位草鱼1草鱼移除，鲤鱼并将所有数据左移1位，鲤鱼草鱼这时草鱼MOSI草鱼线为高电平，鲤鱼而草鱼SPIDATA2草鱼将最高位草鱼0草鱼移出，鲤鱼草鱼并将所有数据左移草鱼1草鱼位，鲤鱼草鱼这样草鱼MISO线为低电平。草鱼然后当下降沿到来的时候，鲤鱼SPIDATA1草鱼将锁存草鱼MISO草鱼线上的电平，鲤鱼并将其移入其最低位，鲤鱼同样的，鲤鱼SPIDATA2草鱼将锁存草鱼MOSI草鱼线上的电平，鲤鱼并将其移入最低位。草鱼经过草鱼8草鱼个脉冲后，鲤鱼两个移位寄存器就实现了数据的交换，鲤鱼也就是完成了一次草鱼SPI草鱼的时序。草鱼草鱼草鱼1010101010101010101010101010101010101010101010100011第一个上升沿第一个下降沿图242数据传输示例草鱼25草鱼本章小结草鱼本章通过对SPI的原理分析，鲤鱼介绍其首发原理及基本结构，鲤鱼再介绍其工作模式，鲤鱼再介绍其传输模式和协议距离。草鱼通过以上分析，鲤鱼便可以知道本次设计的SPI所必须具备的功能有哪些，鲤鱼哪些是需要注意的功能。草鱼从而可以确定本次设计的工作模式，鲤鱼以及设计所的传输模式，鲤鱼并且通过介绍的协议举例来通过此协议来设计SPI系统结构。草鱼通过本章的分析，鲤鱼本次设计确定为主模式，鲤鱼及主控模式的设计，鲤鱼并且四种传输模式均需要实现，鲤鱼并且遵循武汉理工大学学士学位论文9SPI协议，鲤鱼按照此协议来设计SPI结构。草鱼以此，鲤鱼变可以进行SPI结构设计了。草鱼武汉理工大学学士学位论文103草鱼方案论证草鱼对于SPI接口设计主要分为两大类，鲤鱼利用单片机如51系列单片机实现和利用FPGA等可编程逻辑器件编程实现，鲤鱼下面将分别介绍两种方法的方法。草鱼草鱼31在51系列单片机系统中实现草鱼对于不带SPI串行总线接口的MCS51系列单片机来说，鲤鱼可以使用软件来模拟SPI的操作，鲤鱼包括串行时钟、PORK数据输入和数据输出。草鱼对于不同的串行接口外围芯片，鲤鱼它们的时钟时序是不同的。草鱼对于在SCK的上升沿输入（接收）数据和在下降沿输出（发送）数据的器件，鲤鱼一般应将其串行时钟输出口P11的初始状态设置为1，鲤鱼而在允许接口后再置P11为0。草鱼这样，鲤鱼MCU在输出1位SCK时钟的同时，鲤鱼将使接口芯片串行左移，鲤鱼从而输出1位数据至MCS51单片机的P13口（模拟MCU的MISO线），鲤鱼此后再置P11为1，鲤鱼使MCS51系列单片机从P10（模拟MCU的MOSI线）输出1位数据（先为高位）至串行接口芯片。草鱼至此，鲤鱼模拟1位数据输入输出便宣告完成。草鱼此后再置P11为0，鲤鱼模拟下1位数据的输入输出，鲤鱼依此循环8次，鲤鱼即可完成1次通过SPI总线传输8位数据的操作。草鱼对于在SCK的下降沿输入数据和上升沿输出数据的器件，鲤鱼则应取串行时钟输出的初始状态为0，鲤鱼即在接口芯片允许时，鲤鱼先置P11为1，鲤鱼以便外围接口芯片输出1位数据（MCU接收1位数据），鲤鱼之后再置时钟为0，鲤鱼使外围接口芯片接收1位数据MCU发送1位数据，鲤鱼从而完成1位数据的传送。草鱼草鱼草鱼外围设备MCS5110111312图311草鱼基于MCS51单片机的SPI设计模型草鱼图311所示为MCS51系列单片机与存储器X25F008（E2PROM）的硬件连接图，鲤鱼图2中，鲤鱼P10模拟MCU的数据输出端（MOSI），鲤鱼P11模拟SPI的SCK输出端，鲤鱼P12模拟SPI的从机选择端，鲤鱼P13模拟SPI的数据输入端（MISO）。草鱼下面介绍用MCS51单片机的汇编语言模拟SPI串行输入、PORK串行输出和串行输入/输出的3个子程序，鲤鱼实际上，鲤鱼这些子程序也适用于在串行时钟的上升沿输入和下降沿输出的其它各种串行外围接口芯片（如A/D转换芯片、PORK网络控制器芯片、PORKLED显示驱动芯片等）。草鱼对于下降沿输入、PORK上升沿输出的各种串行外围接口芯片，鲤鱼只要改变P11的输出电平顺序，鲤鱼即先置P11为低电平，鲤鱼之后再次置P11为高电平，鲤鱼再置P11为低电平，鲤鱼则这些子程序也同样适用。草鱼草鱼32草鱼用可编程逻辑器件设计SPI草鱼除了编程方法，鲤鱼还可以用FPGA设计SPI，鲤鱼及用可编程逻辑的方法设计硬件来用单片机直接用简单的程序来应用外围硬件来实现SPI传输。草鱼通过对SPI的结构的了解可以设计一个武汉理工大学学士学位论文11系统框架，鲤鱼按照框架完成输入输出的功能。草鱼草鱼一般一个典型的SPI系统如下图所示，鲤鱼其主要包括MPU和一个或几个外围器件，鲤鱼SPI一端与MPU接口相连，鲤鱼另一端便是负责传输的四条线了。草鱼当此单片机处于主机模式时，鲤鱼就能与从机进行通信，鲤鱼当此单片机处于从机模式时，鲤鱼就能与另一主机通信。草鱼总之，鲤鱼一个系统中只有一个主机，鲤鱼否则无法工作。草鱼用FPGA设计的系统框架如下图321所示PORK草鱼草鱼微处理器微处理器接口SPI总线接口ADR_I10DAT_I70DAT_O70INT_OWE_ICS_OMISO_IMOSI_OSCK_ORST_I图321草鱼介于SPI的FPGA设计系统框架草鱼以上两种便是两种实现SPI的方法，鲤鱼在实际应用中，鲤鱼许多单片机已经包括了SPI接口，鲤鱼可见SPI接口应用很广泛，鲤鱼只要高级点的单片机，鲤鱼都自带SPI接口，鲤鱼并且如DSP等也集成了SPI接口，鲤鱼可见大多芯片都趋向于用硬件实现而非软件实现。草鱼这是因为软件模拟SPI接口方法虽然简单方便,但是速度受到限制，鲤鱼在高速且日益复杂的数字系统中，鲤鱼这种方法显然无法满足系统要求，鲤鱼所以采用硬件的方法实现最为切实可行。草鱼这使得与SPI有关的软件就相当简单，鲤鱼使CPU有更多的时间处理其他事务。草鱼在可编程逻辑器件不断地完善改善完美并且功能强大且日益便宜，鲤鱼用硬件实现已经成为可能，鲤鱼在大型系统用硬件实现更加稳定。草鱼同时可编程逻辑也有自身的优点。草鱼在外围器件有改变时，鲤鱼由于可编程逻辑可以重复擦鞋的优点，鲤鱼从而在外围器件有些许改变之时，鲤鱼可以同时稍微改变可编程的程序，鲤鱼因而可编程又有灵活性大的特点。草鱼因此，鲤鱼本次设计便采用可编程逻辑的方案。草鱼草鱼33草鱼本章小结草鱼本次设计介绍了软件硬件两种方法设计SPI，鲤鱼通过此分析，鲤鱼可以知道SPI的设计方法有哪些方法，鲤鱼通过比较可以得出每种设计的优劣。草鱼软件设计简单，鲤鱼但有其缺点，鲤鱼硬件设计相比复杂些，鲤鱼但是其灵活性强，鲤鱼可以让微处理器省出资源。草鱼武汉理工大学学士学位论文124草鱼SPI的电路设计草鱼电路设计主要是对系统设计的功能，鲤鱼各部分功能具体实现方案比如管脚说明，鲤鱼寄存器的说明即设计，鲤鱼以及状态机的动态描述，鲤鱼由各个功能的说明便可设计出本次SPI设计的流程图，鲤鱼由流程图便可以写出我们所需要的程序。草鱼草鱼41草鱼SPI设计系统的功能草鱼本次设计具有一定的独创性，鲤鱼有着MC68HC11A8单片机SPI接口的全部功能，鲤鱼并在其四种传输速率中扩展了另外八种速率，鲤鱼使速率选择更加灵活。草鱼其主要功能如下PORK草鱼本次设计为主控模式草鱼与摩托拉罗说明规格部分一致草鱼并增强了MC68HC11A8单片机SPI接口功能草鱼添加中断，鲤鱼当每完成一个数据产生中断信号，鲤鱼确保微处理器读完数据后再发送接收数据草鱼提供了12种速率选择草鱼提供极性相位选择，鲤鱼支撑四种传输模式草鱼充分综合草鱼42草鱼SPI各部分具体实现草鱼如总系系统框架所示，鲤鱼其管脚都列其上，鲤鱼其管脚功能见下表421所示PORK草鱼表421草鱼SPI设计管脚端口名称数据位宽信号流向功能描述INT_O1OUTPUT中断输出，鲤鱼确保已传数据被读取RST_I1INPUT异步复位WE_I1INPUT写使能端，鲤鱼写数据DAT_I8INPUT输入数据或指令ADR_I2INPUT写指令数据选择SCK_O1OUTPUTSPI时钟输出MOSI_O1OUTPUT数据串行输出MISO_I1INPUT数据串行输入CS_O1OUTPUT选片DAT_O8OUTPUT输入数据并行给微处理器其中，鲤鱼需要强掉的是，鲤鱼ADR_I端输入不同，鲤鱼便使系统处于写数据状态还是写指令状态，鲤鱼指令是写给SPI设计的控制寄存器，鲤鱼以使SPI具有不同的功能。草鱼草鱼422草鱼SPI系统中所用的寄存器草鱼本次设计中SPI用到四种寄存器，鲤鱼包括SPCR（SPI控制寄存器）、PORKSPER（SPI扩展寄存器）、PORKTREG（SPI数据传输/接收寄存器）其功能如下所示PORK草鱼草鱼武汉理工大学学士学位论文13（1）控制寄存器草鱼本次设计时参照MC68HC11A8单片机的SPI结构进行设计，鲤鱼并进行了一些改进，鲤鱼所以本次设计的控制寄存器的控制位与MC68HC11A8单片机的控制位大致相似，鲤鱼同时进行了一些扩展和不同的功能，鲤鱼扩展在扩展寄存器中再做介绍，鲤鱼其控制寄存器的控制位如下表422所示PORK草鱼表422草鱼SPI设计的控制寄存器草鱼草鱼SPIESPEMSBMSTRCPOLCPHASPR1SPR0草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼其各功能如下PORK草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼SPIE草鱼PORK当此为被置位为1时，鲤鱼则中断允许，鲤鱼即允许中断，鲤鱼当为0时，鲤鱼禁止中断。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼0PORK禁止中断草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼1PORK允许中断草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼SPE草鱼PORK当此位被置位为1时，鲤鱼则系统运行，鲤鱼当置位为0时，鲤鱼系统不运行。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼0PORK系统运行允许草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼1PORK系统允许禁止草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼MSBPORK此为为在传输时是最高位线发送还是最低位先发送。草鱼当为1时，鲤鱼是最高位先发送，鲤鱼当为1时，鲤鱼是最低位先发送。草鱼草鱼0PORK先发送最低位草鱼1PORK先发送最高位草鱼MSTRPORK此为主从模式选择位，鲤鱼在本次设计中，鲤鱼本次设计只是工作于主控设备，鲤鱼故此为始终置1即可。草鱼草鱼CPOLPORK此为系统在空闲时的极性，鲤鱼当为0时，鲤鱼其为低电平为空闲时的极性，鲤鱼当为1时，鲤鱼其为高电平为空闲时的极性。草鱼草鱼0PORK空闲时为低电平草鱼1PORK空闲时为高电平草鱼SPR此为速率选择为，鲤鱼其与扩展寄存器组合成速率选择，鲤鱼其可为00，鲤鱼01，鲤鱼10，鲤鱼11，鲤鱼与扩展此寄存器组合成一组数列来选择数据传输速率。草鱼此刻在速率控制中详细介绍。草鱼草鱼（2）扩展寄存器草鱼扩展寄存器的八位只用了两位，鲤鱼其用于与控制寄存器的SPR组合成一列数据控制数据传输速率，鲤鱼其组合方式为ESPR草鱼草鱼SPRE,草鱼ESPR，鲤鱼四位此而控制16种传输速率，鲤鱼此在速率控制中详细介绍。草鱼草鱼（3）状态寄存器草鱼状态寄存器本次设计中只去了一位SPI_I中断位，鲤鱼其与