FPGA初级课程第二十一讲 SPI

FPGA初级课程
第二十一讲 SPI

Hi，大家好！我是至芯科技的李老师。
今天讲课的题目是：SPI。
本节课我先简要地介绍一下SPI串行外设接口的基本原理，然后实际演示一下SPI逻辑电路的建模与仿真。

首先，我们打开友晶科技编写的《逻辑电路设计 DE2-115 实战宝典.pdf》文档。
打开文档的第四章 串行协议应用中的SPI接口部分，对应目录中的4-1 SPI Master控制器设计。
今天学习其中的4-1-1到4-1-9部分的内容。

文档的SPI部分重点介绍如下：
（今天的课程内容为前三点，不包含第四点实验范例）

在IC应用中，我们常常听人提到SPI接口和IIC接口。
那么到底何为SPI和IIC接口呢？

下面将详细介绍SPI接口的传输方法和控制设计，并搭配实验范例，完整描述仿真与测试的每个步骤，请大家跟我学习。
SPI为Serial Perigheral Interface的缩写，是一种在主控端（Master）与一个或多个从设备（Slave）间基本的同步串行通信。

SPI主从架构图如下。

CS是从设备的使能控制项，是由SPI主控端控制。
SPC是串行接口时钟，也是由SPI主控端控制。
SDI与SDO分别为从设备串行接口的数据输入端与数据输出端。
SPI传输模式又分为四线式和三线式。

8位寄存器的四线式模式的SPI的读取时序图如下。

下面依次介绍8位寄存器的三线式模式的SPI写入和读取的时序。
先介绍SPI写的时序。

SPI三线式写的时序图如下。