基于FPGA和nRF905的挖掘機無線監控數據傳輸系統
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2．2 SPI核配置
nRF905射頻模塊和FGPA通過SPI接口進行數據傳輸，該接口以主從方式工作，由以下四線組成：SCK (時鐘信號，由主設備產生)、CSN(片選信號，由主設備控制)、MOSI(主設備數據輸出，從設備數據輸入)、MISO(主設備數據輸入，從設備數據輸出) 通過FPGA實現SPI接口與總線接口轉換，需要考慮的因素有：
(1)接口時序 主要包括／SS與SCK的時序關系：／TREQ與／SS的時序關系；SCK與MOSI和MISO的時序關系，比如MOSI數據存SCK下降沿被從機采集接收，而MISO數據必須在SCK上升沿由從機輸出，在相鄰的下降沿被主機接收。
(2)接口速率 nRF905無線收發芯片的最高工作速率為50kb／s。上位機端的控制軟件可以設置串口的工作速率，本設計中波特率設置為9600b／s。串口的波特率的每個字節加上起始位、停止位和奇偶校驗位，經計算，串口工作速率小于無線芯片的工作速率，因此可以采用nRF905轉發串口數據進行通信。
SOPC Builder內部集成的NIOS II的SPI核可以實現SPI協議并提供與Avalon總線相連的接口。SPI核作為連接微處理器和控制設備的通信接口，可以實現主協議，也可以實現從協議。本系統將SPI核配置為主模式。SPI發送數據的順序根據nRF905的SPI數據傳輸要求，數據字的高位先發送。
2．3 片上系統通訊控制程序設計
(1) FPGA半雙工雙向通信程序設計
nRF905采用了Nordic公司的VLSI Shock Burst技術，射頻數據包的高速信號處理都在芯片內部進行，并且自動產生前導碼和CRC校驗碼。由于nRF905為半雙工芯片，為了實現雙向通信，在程序設計時需要考慮發送與接收的時間。為了提高運行效率，可以采用Shock Burst RX直接到ShockBurst TX模式轉換或Shock Burst TX直接到ShockBurst RX的模式轉換，由于不需要再重新配置寄存器，保持了相同的頻道，因此轉換所消耗的時間最少，轉換時間為550μs。發送端數據采用單字節逐次移位的方式進行傳輸。在發送完畢即直接從Shock Burst TX模式轉換為Shock Burst RX模式。為了確保收到信息，系統采用中斷的方式，通過數據就緒輸出DR置高米產生中斷，如果沒有收到則接收端仍然保持Shock Burst RX模式，發送端若一定時間收不到對方的信號則將上次發送的內容再次發送，從而保證了接收端信息的可靠接收，實現了雙向通信。FPGA片上系統通信流程罔如圖3所示。本文引用地址：http://www.j9360.com/article/190037.htm
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