基于FPGA主机STM32从机的SPI通信的实现

以 FPGA 为主机、STM32 为从机实现 SPI 通信，SPI 的时钟极性和相位设置：SCPH=0，SCPOL=0，即时钟的初始状态为低电平，时钟的上升沿采样数据，下降沿发送数据。更多的时钟极性和相位设置可参考“SPI 通信协议介绍及调试方法”。

一、FPGA 的 SPI 主机

FPGA 作为主机控制 SPI 时序时，需要控制片选信号和时钟信号，当有数据发送时，片选信号拉低，时钟信号正常输出；否则，片选信号保持高电平，时钟信号保持低电平。

另外，上面提到 SPI 的时钟极性和相位设置为 SCPH=0，SCPOL=0，即时钟的初始状态为低电平，时钟的上升沿采样数据，下降沿发送数据。所以在 SPI 通信时，STM32 将在上升沿采样数据，但是 FPGA 在时钟下降沿发送数据，所以就会存在一个错位的问题，解决办法就是另外生成一个用于发送数据的时钟，代码如下：

reg spi_clk_r;
always@(negedge clk_150m or negedge rst_n)
	if(!rst_n)
		spi_clk_r <= 1'd0;
	else
		spi_clk_r <= spi_clk | spi_cs; 

最后，通过 modelsim 仿真和示波器抓取波形，可以看出 FPGA 能够正确的发送数据。

二、STM32 的 SPI 从机

STM32CubeMX 生成初始代码，设置如下：

最后生成初始化代码。之后打开工程在 main 函数中添加 SPI 收发代码即可，为了便于观察，同时也增加了串口发送程序，可以通过串口助手直接看到 STM32 接收到 SPI 的数据。

		HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi4,(uint8_t *)0xaa,spi_buffer,4,1000);
		HAL_UART_Transmit(&huart6,(uint8_t *)spi_buffer,4,100);	

通过串口工具，可以看到 STM32 接收数据正确。

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