.JPG)
在ZedBoard下SPI接口和ARM處理器端實現以太網遠端傳輸的設計
發布時間：2020/6/8
圖１ 系統框圖
１.１ 硬件設計
１.１.１ SPI硬件接口
通過ZedBoard上的Pmod接口實現硬件的物理連接，ZedBoard上的４個Pmod接口（JA、JB、JC、JD）支持LVCMOS3.3V和LVTTL3.3V信號，其中的２個（JC、JD）能夠支持525Ｍｂ/ｓ的LVDS信號。為了避免短路電流和靜電，Pmod接口電路設計中為每個信號口增加了１個靜電保護二極管和串接了１個 200Ω的電阻［３］ 。Pmod接口電路設計如圖２所示。其中SPI協議傳輸只用到Pmod的４個引腳，SPI的４個信號線SS、MOSI、MISO、SCK分別連接到Pmod的JA1、JA2、JA3、JA4。
圖２ Ｐｍｏｄ接口電路
１.１.２ 硬件配置
Xilinx可編程嵌入式系統工程在Xilinx公司的嵌入式開發套件（Embedded Development Kit,EDK） 環境實現，Xilinx EDK具有完成嵌入式系統設計的一套工具和硬件配置需要的IP核 ［４］ 。EDK環境下硬 件結構設計的主要工具是Xilinx開發平臺（Xilinx Platform Studio，XPS），硬件設計步驟如下：
（１）設置新工程路徑；
（２）用IPCatalog中的IP或自定義IP配置外設；
（３）建立UCF文件；
（４）bits流生成；
（５）下載bit流到FPGA中。
本設計中添加一個AXI4-Lite總線設備SPI模塊來控制Pmod接口實現硬件設備之間通信，其中 AXI4-Lite全局時鐘ACLK設置為100ＭHz。SPI模塊分配的物理地址為0x42020000,以及64K小的空間，SPI配置信息，如圖３所示
圖３ ＳＰＩ模塊物理地址及大小
１.２ 軟件設計
軟件設計包含Linux下SPI核驅動和Linux下UDP/IP以太網傳輸應用程序兩部分。SPI核驅動在軟件設計包含Linux下SPI核驅動和Linux下UDP/IP以太網傳輸應用程序兩部分。SPI核驅動在虛擬機中Ubuntu下交叉編譯完成，傳輸應用程序在EDK開發套件中的軟件開發環境下完成。
１.２.１ SPI核驅動
由于遠端傳輸由在Linux系統下UDP/IP協議實現的，因此，編寫Linux下的IP驅動，應用程序就可以通過Linux的標準接口訪問SPI設備。本設計編寫的是MISC型設備驅動程序，包含設備加載、設備卸載以及文件操作函數。
