CN205862322U - 一种基于fpga的spi/i2c接口转换器 - Google Patents
一种基于fpga的spi/i2c接口转换器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器，属于通信技术领域，包括基于FPGA的单片机核，单片机核的UART模块通过串口调试线连接外部电脑；还包括与单片机核相连的SRAM和RAM，以及与单片机核通过WISHBONE总线相连的DRAM、SPI模块和I2C模块。SPI模块和I2C模块的时钟速率分别在366Hz到12MHz之间。SPI模块和I2C模块的传输数据长度均不超过16M比特。单片机核支持SPI模块的四种工作模式。单片机核支持I2C模块的五种工作模式。使用本实用新型时，其具有兼容性强、可扩展性、实施简便的特点，尤其在不修改现有系统框架的结构基础上，可以扩展新的转换接口，以适应新的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及，具体地说是一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器。
背景技术
目前，很多芯片都是可配置的，绝大部分是通过SPI/I2C接口来配置的，具体的速率和工作模式可能有所差别，特别是SPI/I2C接口的flash存储器、EEPROM存储器、RAM存储器等，不同厂家的速率不同，格式不同，命令不同，如果要根据不同的设备来开发各自的SPI/I2C master，那是很耗时的。因此，开发一种兼容性强的SPI/I2C master很有必要，可以做到一劳永逸，达到事半功倍的效果。
发明内容
本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，针对问题，提供一种A，实现。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器，包括基于FPGA的单片机核，单片机核的UART模块通过串口调试线连接外部电脑；还包括与单片机核相连的SRAM和RAM，以及与单片机核通过WISHBONE总线相连的DRAM、SPI模块和I2C模块。
SPI模块和I2C模块的时钟速率分别在366Hz到12MHz之间。
SPI模块和I2C模块的传输数据长度均不超过16M比特。
单片机核支持SPI模块的四种工作模式。
单片机核支持I2C模块的五种工作模式。
本实用新型的一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器与现有技术相比所产生的有益效果是：
本实用新型设计合理，结构简单，具有兼容性强、可扩展性、实施简便的特点，在不修改现有系统框架的结构基础上，可以扩展新的转换接口，以适应新的要求。
附图说明
附图1是本实用新型的结构框图。
图中各标号表示：
1、单片机核，2、UART模块，3、电脑，4、SRAM，5、RAM，
6、WISHBONE总线，7、DRAM，8、SPI模块，9、I2C模块。
具体实施方式
下面结合附图1，对本实用新型的一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器作以下详细说明。
如附图1所示，本实用新型的一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器，包括基于FPGA的单片机核1，单片机核1的UART模块2通过串口调试线连接外部电脑3；还包括与单片机核1相连的SRAM 4和RAM 5，以及与单片机核1通过WISHBONE总线6相连的DRAM 7、SPI模块8和I2C模块9。
SPI模块8和I2C模块9的时钟速率分别在366Hz到12MHz之间。
SPI模块8和I2C模块9的传输数据长度均不超过16M比特。
单片机核1支持SPI模块8的四种工作模式。
单片机核1支持I2C模块9的五种工作模式。
使用本实用新型时，首先打开串口调试助手，按数据流的格式要求填写，用串口调试线连接电脑3，点击发送后，首先通过单片机核1的UART模块2将串口信号解析出来，非数据部分存储到对应的命令寄存器，从数据部分开始，存储到DARM。然后根据对应的命令寄存器的值来判定是要用SPI还是I2C通信，速率是多少，工作在什么模式下，数据长度是多少。最后通过SPI模块8或者I2C模块9按照设定的速率发送出去。SPI模块8或者I2C模块9，从DRAM 7读取数据，将并行数据转换为SPI格式或者I2C格式。
需要补充的是，本实用新型根据工作模式寄存器确定SPI/I2C的工作模式，支持SPI模块8的四种工作模式和CS信号选择高电平使能还是低电平使能，支持I2C模块9的五种工作模式。
本实用新型的数据流格式如下表。
SPI模块8的四种工作模式由时钟极性CPOL和时钟相位CPHA决定的，如下表所示。
I2C模块9的五种工作模式如下表所示。
最后需要说明的是，以上内容仅用以在现有技术的基础上说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (5)
1.一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器，其特征在于，包括基于FPGA的单片机核，所述单片机核的UART模块通过串口调试线连接外部电脑；还包括与单片机核相连的SRAM和RAM，以及与单片机核通过WISHBONE总线相连的DRAM、SPI模块和I2C模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器，其特征在于,所述SPI模块和I2C模块的时钟速率分别在366Hz到12MHz之间。
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器，其特征在于, 所述SPI模块和I2C模块的传输数据长度均不超过16M比特。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器，其特征在于，所述单片机核支持SPI模块的四种工作模式。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种基于FPGA的SPI/I2C接口转换器，其特征在于，所述单片机核支持I2C模块的五种工作模式。
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