By Adam Taylor

　　到目前为止的文章中，我们已经研究了MicroZed开发板上使用以太网的数据传输问题。我们还没有涉及片上外设通信的问题：实时时钟，非易失内存以及独特的传感器。这些通信涉及到I2C或者SPI总线。下面我们就来看看两者：

　　SPI(串行外设接口)是一个原先由摩托罗拉半导体开发的串行、4线、全双工接口。后来它发展成为一个工业标准，并且在模块间通信中广泛使用——比如在外设和处理器或有相同模块的FPGA间传输数据中。SPI通信经常用在半导体内存、ADC、CODEC、MMC和SD内存卡上。SPI系统架构包括一个单一主机或多主机和一个或多个从机。

　　I2C(内部集成电路，通常发音为“I方C”)接口是一个多主机、2线的串行总线，由飞利浦公司于20世纪80年代开发，目的是开发出和SPI有类似作用的总线。由于2线的特征，其只有半双工模式。它的优势在于：你减少了2个管脚——在20世纪80年代，40管脚的DIP封装就被认为“很大”了，在当时减少2个管脚起到的作用比如今可大的多了。I2C标准得以延续至今源于它的经济和实用性。

　　Zynq SoC的PS(处理器系统)结合了两个I2C和两个SPI外设接口，其可以和MIO或者Zynq PL(可编程逻辑)上的EMIO接口，如下图所示：

　　驱动和配置OLED显示模块是在ZedBoard上演示SPI使用的最佳范例。然而MicroZed板上并没有OLED模块，我们可以方便的使用一个Digilent OLED PMOD。我们所要做的仅仅是映射I/O管脚即可。

　　MicroZed板通过SPI总线和OLED模块通信。然而它还需要一些其它的控制信号来正确地和设备接口：一个电源使能、OLED使能和一个数据/命令标志线。通信协议如下图所示：

　　正确的驱动OLED需要以下管脚：

　　为了实现OLED显示，我实例化了一个基于ZedBoard板的Vivado设计，使能SPI0，并且将其连接到EMIO，而不是GPIO。我也定义了四个GPIO EMIO管脚用作OLED的保留接口。

　　在下图中可以看到这个：

　　在我们创建系统、输出到硬件、开发软件来控制我们的SPI应用之前，我们必须定义SPI时钟频率。该任务被Vivado和SDK分割了，因此我需要解释必要的东西：

　　从模块图中打开Zynq处理器系统自定义界面，选择“时钟配置”。在基本时钟标签页，处于IO外设之下，你会看到SPI时钟。该选项使你拥有选择锁相环(本例中为IO PLL)、所需频率和真实频率的能力。在我的系统中，所需频率和真实频率分别是166MHz和160MHz。点击“高级时钟”显示更多信息。

　　本例中为了获得一个1600MHz的PLL频率，IO锁相环将33.333MHz的输入时钟频率(显示在图中最上面)倍频48倍，之后进行10分频——如上表SPI外设时钟行中的“First divisor”栏所示——来产生一个160MHz的SPI时钟。选择“重载”来更改这些数字。然而进行该操作的时候必须小心。结合波特率分频器，我们在SPI配置寄存器中设置它，我们可以设置最适合目标外设的SPI频率。以OLED为例，我们需要操作在3MHz以下，因此我们使用一个最小为64的分频器来把160MHz降到3MHz。

　　本系列的下一期博客中将会研究相关的软件开发。

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　　原文链接：

　http://forums.xilinx.com/t5/Xcell-Daily-Blog/Adam-Taylor-s-MicroZed-ish-...