基于FPGA的SPI与ⅡC总线通信系统的设计与实现.pdf

1、随着数字集成电路的飞速发展，FPGA以其设计灵活、设计周期短、可靠性高等优点受到越来越多的开发人员的追捧。除此之外，随着现代科学技术的不断进步，人们对系统功能和性能的需求也在不断的增长，这就对计算机与外围设备之间的接口的性能提出了更高的要求。相对于并行总线来说，串行总线的性价比更高，在远距离数据传输方面具有无可替代的优点，故串行总线的应用范围也越来越广泛，在多种器件上都集成有SPI总线或ⅡC总线的接口。但是在很多场合下，MCU本身并不具

2、有SPI或ⅡC接口，这样就使得数据的传输变得非常不方便。基于此，本文提出并设计了一种基于FPGA的SPI与ⅡC总线的通信系统，利用这个系统能够实现SPI与ⅡC通信协议的相互转换，使得SPI主设备与ⅡC从设备的通信、ⅡC主设备与SPI从设备的通信成为可能。
　　本文首先简单介绍了整个通信系统;然后分别针对SPI/ⅡC总线的具体性能要求，提出了基于FPGA的SPI/ⅡC总线的设计方案，并进行了验证;最后根据设计要求及SPI/ⅡC总线的

3、性能要求，提出了基于FPGA的SPI与ⅡC总线通信系统的设计方案，并对该方案进行了软件级的模拟仿真以及实验验证。本文中的设计方案将整个系统分成了SPI总线、接口部分及ⅡC总线三部分，这使得整个设计结构更加清晰。同时采用硬件描述语言VHDL编程，使其能够在不同的应用环境中进行优化，也能够提高数据的传输速度。
　　本文重点对通信系统的SPI总线、总线接口及ⅡC总线三部分进行了研究，使用VHDL硬件描述语言完成了对其功能的描述，并得到了