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　　1．3．2 SPI硬件设计

　　图3是本文无线通信系统中SPI模块的结构图，该系统中的SPI主要由时钟生成模块，SPI寄存器组，SPI功能配置的模块组成，并且通过Wishbone总线与控制器相连，具体设计如下：

　　时钟生成模块：由于SPI模块是基于FPGA来实现的，而FPGA外部提供的时钟较快(50 MHz或100 MHz)，不适合与NRF905的SPI接口进行通信(1 Hz～10 MHz)，所以需要分频来使时钟慢下来。但是至于几分频是由SPI功能配置模块来完成的。其次由于SPI协议指出数据可在上升沿或下降沿触发，所以还需要对时钟的上升沿或下降沿进行鉴别(也称抓沿程序)，这个功能也由这个模块完成。

　　SPI寄存器模块：这个模块实现的是一个由16个8位寄存器组成的128位的寄存器组，也就是说通过SPI接口一次性可收发8～128位的串行数据。具体操作由SPI功能配置模块来完成。

　　SPI功能配置模块：这个模块相当于一个SPI控制器，通过对其寄存器的配置来决定时钟的分频数，收发数据位数，时钟上升沿或下降沿传输数据等，而对这些寄存器的配置是由控制模块完成的。下面就配置寄存器做一些简要说明。

　　首先介绍控制寄存器：

• 　　控制寄存器第O位go：是否开始发送。
• 　　控制寄存器第1位rx_negedge：接收数据是下降沿还是上升沿。
• 　　控制寄存器第2位tx_negedge：发送数据是下降沿还是上升沿。
• 　　控制寄存器第3～9位char_len：发送数据的位数(因为SPI是全双工的，所以这实际上也是接收数据的位数)。
• 　　控制寄存器第10位lsb：是从高位发送还是地位发送。
• 　　控制寄存器第11位ie：读写完成之后是否发送中断信号。
• 　　控制寄存器第12位ass：是否自动产生片选信号。
• 　　分频寄存器：spi_divider_sel。
• 　　状态寄存器：spi_ctrl_sel。
• 　　数据寄存器O：spi_tx_sel[0]。
• 　　数据寄存器1：spi_tx_sel[1]。
• 　　数据寄存器2：spi_tx_sel[2]。
• 　　数据寄存器3：spi_tx_sel[3]。
• 　　片选信号寄存器：spi_ss_sel。
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  关键词： RFID 无线通信 FPGA

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