钱小东 宣浩 葛鹏

(1.中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥 230088;2.孔径阵列与空间探测安徽省重点实验室,安徽合肥 230088)

0 引言

串行外围设备接口SPI(Serial Peripheral Interface)作为一种成本低、应用简单的全双工同步通信总线,主要应用于中等距离中等速度条件下的通信,其具有严格的时序逻辑,分为主设备和从设备,常用于板内嵌入式处理器与外围设备芯片之间的通信,且由于其硬件结构简单、协议灵活以及可靠性高的特性,具有良好的可扩展性[1]。MLVDS作为多点LVDS,可以驱动多个收发器实现总线的互联应用,其具有高传输速率、低功耗和低噪声的特点。

在某星载控制链路中,基于MLVDS技术使用FPGA设备作为SPI通信主机节点向多个ARM或FPGA实现的从机节点设备发送控制命令,主机发送的时序与标准SPI严格的时序逻辑唯一的区别就是时钟连续,因而对于某内置ARM Cortex-M3内核的MCU作为从机节点来说,无法直接应用内置的SPI硬核接收总线数据,本文提出了一种软件方法处理连续时钟下SPI从机可靠通信的问题。

1 接口设计

本文设计的通信接口组件应用基于MLVDS链路层标准的SPI通信接收上级主机发送过来的频率控制码,通信主机使用 FPGA工作于主机方式,总线中挂载多个从机,存在混合使用FPGA和ARM作为从机接收主机发送控制数据的情况,由于只发不收单向通信,所以占用主机FPGA板2+N个通用管脚,其中N为从机数量,如图1所示为基于SPI总线的一主多从通信的示意图,参与数据传输的引脚包括时钟引脚SCK,主出从入引脚MOSI,以及片选有效引脚CS。……