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FPGA项目开发:204B实战应用-LMK04821代码详解(二)

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大侠好,阿Q来也,今天是第二次和各位见面,请各位大侠多多关照。今天给各位大侠带来一篇项目开发经验分享“基于JESD204B的LMK04821芯片项目开发”第二篇,这是本人实打实的项目开发经验,希望可以给有需要的大侠提供一些参考学习作用。

第一篇这里放个超链接:FPGA项目开发:基于JESD204B的LMK04821芯片项目开发经验分享
以后机会多多,慢慢分享一些项目开发以及学习方面的内容,欢迎各位大侠一起切磋交流。也欢迎进群交流,文章末尾有进群方式。话不多说,上货。

FPGA项目开发:204B实战应用-LMK04821代码详解(二)

一、 SPI协议

通过阅读LMK04821数据手册,我们可以从中知道,可以通过SPI协议对LMK04821进行寄存器的配置工作,进而实现我们设计所需要的功能。


SPI协议部分,咱们可以用3线,或者4线,在本次设计中,使用3线。关于SPI的时序部分,这儿就不再赘述,手册里面都有详细的描述。




图1



二、 SPI寄存器配置模块设计





图2




如图2所示,就是配置LMK04821存器的单元,信号定义如下:


1、cfg_clk:系统时钟;


2、cfg_rst:系统复位;


3、通过VIO控制的信号,这组信号存在的目的在于方便检测自己配置寄存器的正确性。

vio_cfg_en:配置寄存器使能信号;   

vio_cfg_wr:配置寄存器读写使能,0写1读;

vio_cfg_addr:配置的寄存器地址;   

vio_cfg_wdata:寄存器中配置的值;  

addr_118_data:预留信号,模块中没有用;


我们在配置LMK04821寄存器时,要验证配置寄存器操作是否正确,就要有写有读,在对应的寄存器内写入对应的数值,然后进行读操作,观察正确性。本次设计是在vivado环境下进行设计,通过添加VIO的IP核,来控制读写操作。同时,添加ILA配合VIO来进行读写数据操作的观测。别的开发环境下思路一样。



该组信号仅在回读寄存器时使用,目的是为了验证寄存器读写正确性。




4、lmk_rst:LMK04821复位信号,用于复位LMK04821,直接和LMK04821芯片相连;


5、3线制SPI信号:

lmk_spi_csn:片选;

lmk_spi_sdio:数据;

lmk_spi_clk:时钟;  


6、可编程管教:主要和LMK04821内部的PLL相关,本次设计中默认为0;

lmk_clk_sel0 :sel0;

lmk_clk_sel1 :sel1;





三、 SPI数据buffer定义

在本次设计中,SPI配置数据buffer,data_reg为24bit,r_w占1bit,箭头1所指包含W1、W2以及地址位占13bit,具体见SPI时序图;箭头2所指数据位8bit。





图4


根据图5我们可以知道,要配置LMK04821我们需要配置126个寄存器,这126个寄存器来源参见第一章实战记录。



其中,126个寄存器包含必须要配的寄存器、一些无关紧要的寄存器、以及功能实现所需要的寄存器等,有些寄存器需要配置多次。




图5



四、 SPI时序实现

设计中,我们需要按照顺序配置126个寄存器,也就是说SPI要执行126次。因此,在代码实现过程中,注意寄存器配置的顺序,并且保证每个寄存器都准确无误的配置完成,才能进行下一个寄存器的配置。如果在设计中,要求LMK004821实现不同的功能,当配置的寄存器个数不一致时,在v文件中更改图6所示的参数即可。




图6


如下:是LMK04821配置的模块,读者可以作为参考。



代码区(参考代码):







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