串行IO接口實驗報告

電子信息與通信學(xué)院實驗報告實驗名稱：串行IO接口設(shè)計課程名稱：微機原理實驗專業(yè)班級：電信卓越1201班姓名：鐘遠(yuǎn)維學(xué)號：U201213500實驗成績：指導(dǎo)教師：羅杰2014年12月23日實驗?zāi)康睦斫釸S232串行通信協(xié)議以及接口設(shè)計理解SPI串行通信協(xié)議掌握RS232串行接口設(shè)計掌握SPI串行接口設(shè)計掌握串行AD/DA接口設(shè)計實驗任務(wù) SPI接口DA轉(zhuǎn)換輸出鋸齒波，頻率1kHz以上（降低采樣頻率），峰峰值約3.3V要求：全部采用中斷方式。實驗步驟接口電路如圖所示： DAC121S101中斷控制方式接口電路硬件平臺建立使用XPS創(chuàng)建一個基于AXI總線的最小計算機系統(tǒng)。File–>NewBSBProject，如圖：修改時鐘設(shè)置：將時鐘產(chǎn)生器的時鐘輸入信號進行修改，修改為單一時鐘源。修改后的結(jié)果如圖：添加AXIInterruptControllerIP核：在IPCatalog標(biāo)簽中，雙擊下面圖標(biāo)創(chuàng)建INTCIP核：將microblaze_0實例的INTERRUPT引腳選擇axi_intc_0_INTERRUPT，如圖：加入AXISPI接口控制器：如圖所示，選擇AXISPI。配置SPI接口參數(shù)如圖所示。這是由于該SPI接口僅需要輸出數(shù)據(jù)，而且一次傳輸需要16位數(shù)據(jù)，一個從設(shè)備，且D/A轉(zhuǎn)換芯片要求SCLK最高速率30MHz，由于AXI總線頻率為100MHz，一次分頻比為4，此時SCLK的頻率僅為25MHz。 設(shè)置端口連接配置，如圖： 為AXIINTC添加中斷源，如圖：配置UCF文件：在UCF文件中修改如圖所示配置，此時是通過PMODJA上排插針進行連接：創(chuàng)建工程過程完成后，在主界面下選擇Hardware->GenerateNetlist;在主界面下選擇Hardware->GenerateBitstream;單擊GraphicalDesignView，可以看到系統(tǒng)的連接圖，如下：軟件平臺建立SDK提供的外設(shè)驅(qū)動以及應(yīng)用程序點擊project->ExpertHardwareDesigntoSDK…，點擊Export&LaunchSDK：在SDK中，點擊file->new->boardsupportpackage，如圖：點擊file->new->applicationproject，創(chuàng)建一個EmptyApplicant工程，在src中新建一個SPIDIswitch.c文件，如圖所示：源代碼及注釋：實驗結(jié)果和調(diào)試過程首先，把SPI接口D/A模塊跟Nexys4的板子相接；然后，下載并運行該工程，將示波器的探針連接到J2的1腳，可以看到鋸齒波的波形。實驗結(jié)果，如圖所示：可以看到，鋸齒波的峰峰值3.32V，頻率為1.451kHz，符合實驗內(nèi)容的要求。實驗心得通過串行IO接口的實驗，我理解了SPI串行通信協(xié)議，同時也掌握了SPI串行接口的設(shè)計以及串行AD/DA接口的設(shè)計。不僅如此，通過這次實驗，我對中斷的理解更加深刻了，對它的操作更加熟練。這個實驗的過程中，令我覺得最困難的不是硬件部分的理解和搭建，而是軟件部分代碼的理解，由于代碼中利用到了中斷，所以對中斷狀態(tài)的理解和使用上面遇到了一些問題。通過與同學(xué)交流，和看書上的相關(guān)內(nèi)容，最后我也把代碼理解