DSP28335与FPGA SPI通信实战分享-平芜编程栈

DSP28335与FPGA进行SPI通信，DSP为C语言代码，FPGA为verilog代码

最近在做一个项目，需要让DSP28335和FPGA通过SPI进行通信。刚开始接触SPI通信的时候，感觉还挺复杂的，不过通过查资料和实际调试，终于搞明白了整个流程。今天就来分享一下我的学习和实践过程，希望能给有类似需求的小伙伴一些帮助。

一、SPI通信基础

SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信接口，通常用于短距离的高速数据传输。它的特点是全双工通信，支持主从设备模式，时钟频率可以达到几MHz甚至更高。SPI的通信需要四根信号线：

SCK (Serial Clock)：主设备产生的时钟信号。
MOSI (Master Out Slave In)：主设备到从设备的数据线。
MISO (Master In Slave Out)：从设备到主设备的数据线。
CS (Chip Select)：选中从设备的信号。

在我们的项目中，DSP28335作为主设备，FPGA作为从设备。DSP负责发送和接收数据，FPGA则根据接收到的命令完成相应的操作。

二、DSP28335的SPI配置与代码实现

DSP28335内置了SPI模块，支持全双工通信。配置SPI模块需要设置时钟频率、数据格式、中断使能等参数。下面是一个简单的SPI配置代码示例：

// 配置SPI模块 void SPI_Init(void) { // 选择SPI模块时钟源（这里选择SYSCLK） EALLOW; SysCtrlRegs.SPICLKCR.bit.SPICKSEL = 0; EDIS; // 配置SPI时钟频率 SPIRegs.SPICCR.all = 0x0000; // 禁止SPI模块 SPIRegs.SPICCR.bit.SPICLKDIV = 0x0A; // 设置时钟分频因子，这里设置为10，实际频率为SYSCLK / 10 SPIRegs.SPICCR.bit.SPIMST = 1; // 设置为主设备模式 SPIRegs.SPICCR.bit.SPICS = 1; // 软件控制CS信号 SPIRegs.SPICCR.bit.SPISWCS = 1; // 禁用硬件CS信号 // 配置SPI数据格式 SPIRegs.SPICCR.bit.SPILSB = 0; // 高位在前 SPIRegs.SPICCR.bit.SPISWEN = 1; // 使能软件控制 // 使能SPI模块 SPIRegs.SPICCR.bit.SPIMST = 1; SPIRegs.SPICCR.bit.SPICS = 1; SPIRegs.SPICCR.bit.SPISWEN = 1; SPIRegs.SPICCR.bit.SPIMODE = 1; // 使能SPI模块 // 使能SPI中断（可选） IER |= M_INT1; // 使能SPI中断 }

配置完成后，就可以通过SPI模块发送和接收数据了。发送数据的代码如下：

// 发送一个字节的数据 void SPI_SendByte(unsigned char data) { // 等待SPI模块空闲 while (SPIRegs.SPITXST.bit.TXST != 0); // 发送数据 SPIRegs.SPITXBUF = data; } // 接收一个字节的数据 unsigned char SPI_RecvByte(void) { // 等待接收完成 while (SPIRegs.SPIRXST.bit.RXST != 0); return SPIRegs.SPIRXBUF; }

三、FPGA的SPI接口设计

FPGA作为从设备，需要设计一个SPI接口模块来接收和发送数据。这里使用Verilog进行设计，代码如下：

module spiSlave ( input wire SCK, input wire MOSI, input wire CS, output reg MISO, output reg [7:0] receivedData, output reg dataReady ); reg [7:0] shiftReg; reg [3:0] counter; always @(posedge SCK) begin if (!CS) begin // 当CS有效时，开始接收数据 shiftReg <= {MOSI, shiftReg[7:1]}; // 移位寄存器接收数据 counter <= counter + 1; // 计数器递增 if (counter == 4'h8) begin // 接收到8位数据后 receivedData <= shiftReg; // 将数据存储到receivedData dataReady <= 1; // 设置数据准备好信号 counter <= 4'h0; // 计数器清零 end end else begin dataReady <= 0; // 当CS无效时，清除数据准备好信号 end end // 发送数据到MISO always @(negedge SCK) begin if (!CS) begin MISO <= shiftReg[0]; // 发送移位寄存器的最低位 shiftReg <= shiftReg >> 1; // 移位寄存器右移 end end endmodule

这段代码实现了一个简单的SPI从设备模块，支持接收和发送8位数据。当CS信号有效时，模块开始接收数据，接收完8位数据后，将数据存储到receivedData寄存器，并通过dataReady信号通知上层逻辑数据已经准备好。