“安富利杯”LX9开发板试用征文--基于LX9 Microboard的RS232的wishbone总线控制器设计

基于LX9 Microboard的RS232的wishbone总线控制器设计

前言：对FPGA的板极调试，对于大部分的工程师都是一个比较麻烦的事。这样子的事情在开发的初期阶段尤其突显。我就常常有这样子的困扰，比如说，对于一个SDRAM，我希望从我的PC发送一个指令，可以使得FPGA对SDRAM进行写操作或者读操作，对于我还不是很熟悉的芯片，虽然我拿到硬件，也熟读了数据手册，但我还是希望可以实时配置它，验证它的功能。就这样子，趁着这个机会设计与验证了基于RS232的wishbone控制器。

对于PC与FPGA的通信，首先想到的当然是RS232了，即使说它的速度跟性能无法都跟其它的通信方式相比，但是，有两点让我们无法舍弃它：简单、稳定。LX9 Microboard上边的USB-UART更是使得RS232摆脱了DB9这样庞大的接口器件以及使你不需要到处去找串口连接线，毕竟现在来说，找一个串口线比找一个USB线要困难n倍。对于FPGA内部总线，我当然是选择了wishbone总线，相关的总线协议，可以参考资料：Combining WISHBONE interface signals.pdf 百度之即可。推荐中文介绍网页：

http://www.shangshuwu.cn/index.php/OpenRisc_CPU%E7%9A%84Wishbone%E7%89%87%E4%B8%8A%E6%80%BB%E7%BA%BF

最推荐的方式当然是：www.opencores.org 了。

一、控制器设计框图：

二、发送接收方式

其中，每次发送数据之前，发送几个数据，表明是wishbone总线，我采用的方式是：

当数据八位八位的接受了之后，使用状态机提取地址以及数据即可。

三、仿真

仿真图如下：使用uart的model往设计模块写入地址以及数据

32'h0001_0108 , 32'h0000_0041

32'h0001_01ff , 32'h0000_0001

32'h0001_0109 , 32'h0000_00d1

32'h0001_0103 , 32'h0000_0006

32'h0001_0109 , 32'h0000_00c0                                               

32'h0000_0010 , 32'h0000_000E

32'h0000_0011 , 32'h0000_00E8

32'h0000_0012 , 32'h0000_00A8

32'h0000_0013 , 32'h0000_00C8

32'h0000_0014 , 32'h0000_00C6

32'h0000_0015 , 32'h0000_0005

32'h0000_0016 , 32'h0000_00c2

32'h0000_0017 , 32'h0000_0002

因为时间仓促，接收模块还没有怎么写好，只是实现了从RS232到wishbone总线单向。

四、板极功能验证：

首先，当然要调通串口啦。安装USB-UART驱动以及下载驱动，这个直接看开发板资料就可以了，写的非常清楚明了。串口测试是否正常，我是是使用了我很久以前写的两个个VHDL文件，只有直接发送模块，这些模块，在网络上应该到处都是。然后分别在电脑串口软件以及chipscope上观察数据是否正确即可，这个大家应该都蛮熟的了。

然后，把自己曾经用到的IP放进去。为了方便使用示波器观察数据，我把一个I2C模块以及一个SPI配置的DAC ( TLV5626 )的模块放进去，然后输出到保留引脚上。

下面是应用仿真

建立工程以及综合下载那些琐碎事，就不在这里多扯了。

结果验证：

下面是示波器观察I2C的结果：

可以对比仿真结果与示波器的观察结果，是一致的。

总结：最近忙的东西比较多，时间也比较有限，自己对嵌入式那一块也不是很熟，所以感觉没办怎么用到这个板子比较高级的地方，其实，如果可以做一个网口控制器的话，那就相当的high了。

DB

2011.8.24