FPGA通過(guò)SPI對(duì)ADC配置簡(jiǎn)介-----什么是SPI？

SPI(Serial Peripheral Interface)，即串行外設(shè)接口。它是一種高速、全雙工的數(shù)據(jù)通信總線(xiàn)，并且在芯片的管腳只占4根線(xiàn)，節(jié)省芯片管腳的同時(shí)極大的方便了PCB的布局。正是由于這種簡(jiǎn)單易用的特性，如今越來(lái)越多的芯片集成了該通信協(xié)議，比如我們經(jīng)常使用的ADC芯片。

目前，市面上絕大多數(shù)的ADC芯片都內(nèi)嵌專(zhuān)用的SPI配置接口，通過(guò)配置其SPI接口可以對(duì)ADC內(nèi)部的控制寄存器進(jìn)行讀、寫(xiě)操作，從而靈活的使用ADC芯片的各種功能。甚至對(duì)于某些ADC來(lái)說(shuō)，如果不事先對(duì)其進(jìn)行正確、有效的配置，則該ADC無(wú)法正常工作。

用于ADC配置的SPI接口分為4線(xiàn)模式(例如Analog Device的AD9639)和3線(xiàn)模式(Analog Device的AD9249)。對(duì)于4線(xiàn)模式來(lái)說(shuō)，它有4根信號(hào)線(xiàn)，分別為：

SDI：Serial Data In

SDO：Serial Data Out

SCLK：Serial Clock

CS：Chip Select

3線(xiàn)模式與4線(xiàn)模式的不同之處在于SDI與SDO信號(hào)合并，稱(chēng)為SDIO。另外，某些ADC的三線(xiàn)模式較為簡(jiǎn)單，SDIO只用做輸入端口SDI(例如德州儀器的ADS5281芯片)，沒(méi)有SDO的功能，實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為簡(jiǎn)單。

4線(xiàn)模式：

SDI—串行數(shù)據(jù)從FPGA輸出，進(jìn)入ADC；

SDO—串行數(shù)據(jù)從ADC輸出，進(jìn)入FPGA；

SCLK—時(shí)鐘信號(hào)從FPGA輸出，進(jìn)入ADC；

CS—ADC使能信號(hào)從FPGA輸出，進(jìn)入ADC；

3線(xiàn)模式：

SDIO—當(dāng)進(jìn)行讀操作時(shí)，SDIO作為輸出口SDO，串行數(shù)據(jù)從ADC輸出，進(jìn)入FPGA；當(dāng)進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)，SDIO作為輸入口SDI，串行數(shù)據(jù)從FPGA輸出，進(jìn)入ADC；

SCLK—時(shí)鐘信號(hào)從FPGA輸出，進(jìn)入ADC；

CS—ADC使能信號(hào)從FPGA輸出，進(jìn)入ADC；

3線(xiàn)模式和4線(xiàn)模式相比，表面上看只是少了1根信號(hào)線(xiàn)，實(shí)際上在讀寫(xiě)操作時(shí)，涉及到了ADC端與FPGA端的SDIO接口的三態(tài)轉(zhuǎn)換控制，這點(diǎn)需要大家特別注意。