电子发烧友

本帖最后由 jinyi7016 于 2016-10-19 14:49 编辑 感谢电子民烧友与锆石提供的这次试用机会。本人在此之前还从未使用过任何的FPGA产品，所以此次试用也是从零学起。首先是锆石的教程，真是入门的不二选择。可以这么快的小窥FPGA的门径，也是多亏了锆石的各种教程。我不仅仅是试用了一款开发板，更是学到了一种技术，对我而言一种全新的技术。锆石的教程与例程都是非常的丰富，一方面是方便的学习，但也一方便使学习者变得懒惰了。所有工程都打开就好了，这里我都是从头新建的工程，把一切的流程全都自己走一便，尽管是简单的新建工程也是。这样，既可以熟悉软件的使用，也可以在流程中对FPGA有更深的认识。FPGA有着及其丰富的应用环境，从工业品到消费品都可以找到FPGA的影子。但对于我而言，还是要用到工业上。用其实现各种功能当然是很好的，但是我又是一个ARM与DSP的开发工程师，将这三都结合起来，看上去是更有意义的。所以就产生了这次试用的项目。模拟一种资源竞争的情况下，使用FPGA来管理STM32与DSP2812不会存在同时访问同一资源。比如共用一片SD卡，共用一片外部RAM或FLASH等等，都会存在竞争关系，即不可以同时访问这些资源。还有就是在PCB面积有限的情况下，又要使用大量的逻辑器件，如几片138，几片非门，几片与门之类的，PCB上放不下，产品尺寸又不能调整，那就只能用一片FPAG（或CPLD）了。虽然学习使用了Qsys，但是在这样的项目中，使用Qsys与使用一片单片机也没有什么区别，所以这里不使用Qsys，单纯使用硬件语言。由于手头资源有限，也为了可以直观的看的运行结果，现以PC上的串口为要竞争的公共资源。STM32与DSP都要通过这个串口，向PC发送数据，但是一条总线上若是有两个设备同时在发收，总线势必会乱掉了，这时就要使用FPGA来调节了。系统结构图如下：如图，在没有FPGA时，同时给两个开发板上电，PC的串口助手上收不到数据，但是在断电时收到的却是乱码。STM32的串口2使用9600波特率，偶校验方式进行通讯。void USART2_Config(void){USART_InitTypeDef USART_InitStructure;GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_9b;USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_Even;//偶USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);USART_Cmd(USART2, ENABLE);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}DSP串口配置程序void InitScic(void){ EALLOW;GpioCtrlRegs.GPBPUD.bit.GPIO62 = 0; GpioCtrlRegs.GPBPUD.bit.GPIO63 = 0;GpioCtrlRegs.GPBQSEL2.bit.GPIO62 = 3;GpioCtrlRegs.GPBMUX2.bit.GPIO62 = 1;GpioCtrlRegs.GPBMUX2.bit.GPIO63 = 1;ScicRegs.SCICCR.all =0x0007; ScicRegs.SCICTL1.all =0x0003;ScicRegs.SCICTL2.bit.TXINTENA =1;ScicRegs.SCICTL2.bit.RXBKINTENA =1;ScicRegs.SCIHBAUD =0x0000;ScicRegs.SCILBAUD =0x0027; ScicRegs.SCICCR.bit.LOOPBKENA =0;ScicRegs.SCICTL1.all =0x0023; PieVectTable.SCIRXINTC = &scicRxFifoIsr;PieVectTable.SCITXINTC = &scicTxFifoIsr;EDIS;}STM32以9600，偶校验每秒发关两次，字符依次为1、2、3、4、5；DSP以115200，无校验发送，每秒发关一次，字符依次为A、B、C、D、E；当FPGA接收到了一定量的数据就会以115200波特率发送到PC机的串口中，如下图。FPGA程序如下：module A4_Uart_Top(//输入端口CLK_50M,RST_N,UART_RX,UART_RX_DSP,UART_RX_ST,//输出端口UART_TX,UART_TX_DSP,UART_TX_ST);inputCLK_50M; inputRST_N; inputUART_RX; outputUART_TX; inputUART_RX_DSP; outputUART_TX_DSP;inputUART_RX_ST; outputUART_TX_ST;wirerx_bps_start;wiretx_bps_start;wirerx_bps_flag;wiretx_bps_flag;wire[7:0]out_rx_data;wire[7:0]out_tx_data;wirerx_bps_dsp_start;wiretx_bps_dsp_start;wirerx_bps_dsp_flag;wiretx_bps_dsp_flag;wire[7:0]out_rx_dsp_data;wire[7:0]out_tx_dsp_data;wirerx_bps_st_start;wiretx_bps_st_start;wirerx_bps_st_flag;wiretx_bps_st_flag;wire[7:0]out_rx_st_data;wire[7:0]out_tx_st_data;Uart_Bps_Module Uart_Rx_Bps_Init(.CLK_50M(CLK_50M ),.RST_N(RST_N),.bps_start(rx_bps_start),.bps_flag(rx_bps_flag));Uart_Rx_ModuleUart_Rx_Init( .CLK_50M(CLK_50M ),.RST_N(RST_N),.UART_RX(UART_RX ),.rx_bps_start (rx_bps_start),.rx_bps_flag (rx_bps_flag),.out_rx_data (out_rx_data));Uart_Bps_Module Uart_Tx_Bps_Init(.CLK_50M(CLK_50M ),.RST_N(RST_N),.bps_start(tx_bps_start),.bps_flag(tx_bps_flag));Uart_Tx_ModuleUart_Tx_Init( .CLK_50M(CLK_50M ),.RST_N(RST_N), .UART_TX(UART_TX ),.tx_bps_start (tx_bps_start),.tx_bps_flag (tx_bps_flag),.tx_start_flag (rx_bps_start),.in_rx_data(out_rx_dsp_data),.out_tx_data(out_tx_data),);Uart_Bps_Module Uart_Rx_DSP_Bps_Init(.CLK_50M(CLK_50M ),.RST_N(RST_N),.bps_start(rx_bps_dsp_start),.bps_flag(rx_bps_dsp_flag));Uart_Rx_ModuleUart_Rx_DSP_Init( .CLK_50M(CLK_50M ),.RST_N(RST_N),.UART_RX(UART_RX_DSP ),.rx_bps_start (rx_bps_dsp_start),.rx_bps_flag (rx_bps_dsp_flag),.in_rx_data(out_rx_dsp_data),);Uart_Bps_Module Uart_Tx_DSP_Bps_Init(.CLK_50M(CLK_50M ),.RST_N(RST_N),.bps_start(tx_bps_dsp_start),.bps_flag(tx_bps_dsp_flag));Uart_Tx_ModuleUart_Tx_DSP_Init( .CLK_50M(CLK_50M ),.RST_N(RST_N), .UART_TX(UART_TX_DSP ),.tx_bps_start (tx_bps_dsp_start),.tx_bps_flag (tx_bps_dsp_flag),.tx_start_flag (rx_bps_dsp_start),.in_rx_data(out_rx_dsp_data),.out_tx_data(out_tx_dsp_data), );Uart_Bps_Module Uart_Rx_ST_Bps_Init(.CLK_50M(CLK_50M ),.RST_N(RST_N),.bps_start(rx_bps_dsp_start),.bps_flag(rx_bps_dsp_flag));Uart_Rx_ModuleUart_Rx_ST_Init( .CLK_50M(CLK_50M ),.RST_N(RST_N),.UART_RX(UART_RX_ST ),.rx_bps_start (rx_bps_st_start),.rx_bps_flag (rx_bps_st_flag),.out_rx_data (out_rx_st_data));Uart_Bps_Module Uart_Tx_ST_Bps_Init(.CLK_50M(CLK_50M ),.RST_N(RST_N),.bps_start(tx_bps_st_start),.bps_flag(tx_bps_st_flag));Uart_Tx_ModuleUart_Tx_ST_Init( .CLK_50M(CLK_50M ),.RST_N(RST_N), .UART_TX(UART_TX_ST ),.tx_bps_start (tx_bps_st_start),.tx_bps_flag (tx_bps_st_flag),.tx_start_flag (rx_bps_st_start),.in_rx_data(out_rx_st_data),.out_tx_data(out_tx_st_data),);endmodule硬件如下图，DSP板是自己打样的开发板，只焊接了必要的元件。本次项目基本完成。最后，再次感谢电子民烧友与锆石提供的这次试用机会。

2016-10-18 23:26