Thiết kế và thi công bộ truyền nhận theo giao thức SPI-Wishbone

Chỉ số đề mục

Lĩnh vực nghiên cứu

Khoa học máy tính

Dạng tài liệu

Tác giả

Võ Thiện Tùng, Thái Dương Tuấn Thành, Võ Phan Mẫn Đạt, Đặng Lê Ngọc Hoà, Nguyễn Văn Thương, Văn Bá Huy, Lê Thị Quỳnh Nhi, Nguyễn Minh Nhật, Đỗ Duy Tân⁽¹⁾

Nhan đề

Thiết kế và thi công bộ truyền nhận theo giao thức SPI-Wishbone

Nhan đề tiếng anh

Design and verification of an SPI-Wishbone controller

Nguồn trích

Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh

Năm xuất bản

2022

Số

71B

Trang

105-114

ISSN

1859-1272

Từ khóa

Chuẩn SPI, Wishbone bus, Nền tảng FPGA, Verilog, Testbench, Thiết kế

Từ khóa tiếng anh

SPI standard, Wishbone bus, FPGA based, Verilog, Testbench, Design

Tóm tắt

SPI (Serial Peripheral Interface) là chuẩn truyền thông nối tiếp đồng bộ dùng để kết nối và truyền dữ liệu giữa các thiết bị điện tử, được phát triển bởi tập đoàn Motorola. Ưu điểm của chuẩn SPI nằm ở tốc độ truyền dữ liệu cao, đồng bộ trong việc giao tiếp, cách kết nối đơn giản và tiết kiệm tài nguyên sử dụng. Trong khi đó, Wishbone là một chuẩn bus thông dụng với mã nguồn mở, được sử dụng nhiều trong các dự án của Silicore Corporation. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một thiết kế chi tiết bộ điều khiển mang tên SPI-Wishbone, giao tiếp với các thiết bị ngoại vi dựa trên chuẩn SPI có thể hoạt động ở chế độ Master hoặc Slave, đồng thời truyền nhận dữ liệu và nhận sự điều khiển từ bộ xử lý trung tâm thông qua chuẩn bus Wishbone. Cuối cùng, chúng tôi thực hiện đánh giá chi tiết thiết kế thông qua môi trường mô phỏng và tổng hợp các thành phần tài nguyên sử dụng, tần số hoạt động tối đa, công suất tiêu thụ nhằm xác thực tính năng của thiết kế được đề xuất. Chúng tôi sử dụng ngôn ngữ mô tả phần cứng Verilog trong quá trình thiết kế và mô phỏng module SPI-Wishbone.

Tóm tắt tiếng anh

SPI (Serial Peripheral Interface) is a synchronous serial communication standard for connecting and transferring data between electronic devices proposed and developed by Motorola Inc. The main advantages of SPI standard are high data transmission speed, synchronization, simple connection, and low logic resources. Furthermore, Wishbone is a popular bus standard with open source codes, widely used in Silicore Corporation's projects. In this paper, we present a detailed design of a controller called SPI-Wishbone, which communicates with peripheral devices based on the SPI standard that can be configured in either Master mode or Slave mode. The designed module can be controlled, transmit, and receive data from a central processing unit via Wishbone bus. Finally, we conduct extensive simulation results and a summary of logic resource usage and power consumption to validate the functionality and effectiveness of the proposed design. We use Verilog Hardware Description Language in the design and simulation processes of the SPI-Wishbone module.

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVv 389

File toàn văn

Xem toàn văn