基于FPGA和nRF905的挖掘机无线监控数据传输系统
2．2 SPI核配置
nRF905射频模块和FGPA通过SPI接口进行数据传输，该接口以主从方式工作，由以下四线组成：SCK (时钟信号，由主设备产生)、CSN(片选信号，由主设备控制)、MOSI(主设备数据输出，从设备数据输入)、MISO(主设备数据输入，从设备数据输出) 通过FPGA实现SPI接口与总线接口转换，需要考虑的因素有：
(1)接口时序 主要包括／SS与SCK的时序关系：／TREQ与／SS的时序关系；SCK与MOSI和MISO的时序关系，比如MOSI数据存SCK下降沿被从机采集接收，而MISO数据必须在SCK上升沿由从机输出，在相邻的下降沿被主机接收。
(2)接口速率nRF905无线收发芯片的最高工作速率为50kb／s。上位机端的控制软件可以设置串口的工作速率，本设计中波特率设置为9600b／s。串口的波特率的每个字节加上起始位、停止位和奇偶校验位，经计算，串口工作速率小于无线芯片的工作速率，因此可以采用nRF905转发串口数据进行通信。
SOPC Builder内部集成的NIOS II的SPI核可以实现SPI协议并提供与Avalon总线相连的接口。SPI核作为连接微处理器和控制设备的通信接口，可以实现主协议，也可以实现从协议。本系统将SPI核配置为主模式。SPI发送数据的顺序根据nRF905的SPI数据传输要求，数据字的高位先发送。
2．3 片上系统通讯控制程序设计
(1)FPGA半双工双向通信程序设计
nRF905采用了Nordic公司的VLSI Shock Burst技术，射频数据包的高速信号处理都在芯片内部进行，并且自动产生前导码和CRC校验码。由于nRF905为半双工芯片，为了实现双向通信，在程序设计时需要考虑发送与接收的时间。为了提高运行效率，可以采用Shock Burst RX直接到ShockBurst TX模式转换或Shock Burst TX直接到ShockBurst RX的模式转换，由于不需要再重新配置寄存器，保持了相同的频道，因此转换所消耗的时间最少，转换时间为550μs。发送端数据采用单字节逐次移位的方式进行传输。在发送完毕即直接从Shock Burst TX模式转换为Shock Burst RX模式。为了确保收到信息，系统采用中断的方式，通过数据就绪输出DR置高米产生中断，如果没有收到则接收端仍然保持Shock Burst RX模式，发送端若一定时间收不到对方的信号则将上次发送的内容再次发送，从而保证了接收端信息的可靠接收，实现了双向通信。FPGA片上系统通信流程罔如图3所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/190037.htm
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