SPI主机驱动功能仿真验证（AD9361和FLASH）_ad9361配置文件转verilog

上一次做了一个SPI主机驱动，代码：SPI主机驱动: SPI主机驱动，支持4从机，可配置4种传输模式。支持纯指令，读数据（指令+地址+读数据），写数据（指令+地址+数据） (gitee.com)https://gitee.com/hywhj34343453/spi-host-driver

 说明地址：四线标准SPI主机驱动Verilog-CSDN博客

一 .新增内容说明

 1.这次首先对之前的主机驱动添加了一些新东西，以尽可能多地适应各种情况，比如：

① 支持对于每个读写数据字节的MSB和LSB传输。

② 添加新的指令，以适用于添加了“掩码”的读指令。

2.比起之前的读写回环测试，这次为了更好地测试正确性和实用性，试着应用于AD9361 SPI配置寄存器和FLASH指令。

二.SPI 配置 AD9361寄存器

1.参考资料【第5讲】Zedboard SPI配置AD9361寄存器初始化！！！Verilog SPI通信转换分析！！！AD9361 Init Done！！！_哔哩哔哩_bilibili

《AD9361 Reference Manual》

2.实现思路

视频中，是将指令写在9361_lut中，在9361_init模块中，利用index索引指令，然后通过9361_spi传输指令和数据交互。图1是视频中，9361_lut的样子。

                                                                           图1

于是我截取了其中一部分：

然后后面就是利用我自己的SPI主机驱动，编写对应的译码模块，来实现AD9361寄存器的配置。

3.实现过程

（1）与SPI主机驱动对接的主体模块

模块内部有两个子模块：

① ：ins_lut，作为同视频中一样的指令lut模块。

② ： ins_ctrl，作为针对AD9361的特殊指令控制模块，负责翻译指令，判断指令index是否该往下走等。

模块内部状态图：

按照视频中的意思，为了稳定性，设置一个延迟计数器，不同指令间有一个设定的时间差。当这个计数器计数到一定值的时候，从IDLE跳转，判断当前指令是读还是写，分别进入WRITING和READING状态。进入WRITING状态后，取了个巧，就是ins_lut中的指令全是只有1个8bit数据部分，所以整个写过程，user_data_req只会拉高一次。所以，当输入的i_user_data_req拉高后，就会接收数据，也就意味着，指令已经都接收完了，可以进入FINISH状态了。而READING状态的跳转比较复杂，视频中是根据不同指令读取不同数据的情况来判断状态是否跳转，然后有些指令是延时指令，还须延时特定时间后，状态才会跳转，故而这里利用r_read_finish_flag来控制状态的跳转。FINISH状态下，将指令index加1，延迟计数器归零。自动跳转到IDLE.

r_read_finish_flag按照视频的意思编写。

视频中表述是这样的：

我的表述是这样的：

4.仿真结果

首先看整体：

可以看到两个指令之间存在特定延迟，第10个指令为特殊的延时指令，所以延时更长。

然后看细节：

可以看到，第一个指令有效拉高时，接收到的指令类型是2，写指令。接收到的指令是6‘h20,也就是10_0000。这是对的，解释一下，从AD9361使用手册中可以看到：

有3位表示交互的数据个数，000表示1个数据交互，001表示2个，依次类推。然后跟着2位不关心位。由于ins_lut中，交互数据部分都是只有一个，所以这里是000，由由于是写指令，所以，最终的有效指令就是100000.我是根据指令后面接多少数据来判断的，我不确定实际是否是这样，希望有高人指点。我的逻辑是这样的：

然后，传输地址是3df。可以看到，这也是对的。因为第一个指令就是这么写的：

写数据要看user_data_req：

可以看到写数据是8'h01.这是对的。

此时的SPI_MOSI是：

对应的数据是：100000_1111011111_00000001(指令+地址+数据)是符合的。

后面检测就不一一说明了。

三.FLASH验证

由于目前没有使用FLASH的需求，所以简单验证一下FLASH的读取设备ID指令就结束。利用W25Q128JV的仿真模型，指令时序图入下：

按照要求写入指令和虚地址即可。

仿真结果如图：

这是写指令和地址，可以看到写入指令确实是1010_1011(ABh)

然后是读取数据（设备ID）

可以看到，仿真模型的设备ID是8'h17，我们来看看读取的是不是这个：

可以看到读取是对的。

四.总结

我是想尽量把这个主机驱动做得可以适用于绝大多数SPI设备，后面有时间且有钱的话，可以去看看上板的测试。当然啦，也是因为参加的比赛是9361相关的，要是我写的那个基带处理模块能够过初赛的话，就可以好好看看我这个SPI驱动的效果了。。。0.o。过不了的话，可能暂时就没后续啦，得考虑做点其他好玩的了。希望读到这里有缘人要是会9361的话，可以带带我0.o,谢谢啦。