主控SPI接口模块设计及其在无线射频传输的应用实现开题报告

1. 研究目的与意义

spi(serial peripheral interface）串行外围接口协议，是motorola公司首先在ＭＣ６８ＨＣＸＸ系列处理器上定义的。ＳＰＩ接口主要应用在ＥＥＰＲＯＭ，ＦＬＡＳＨ，实时时钟，ＡＤ转换，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。ＳＰＩ，是最终高速的全双工、同步的通信总线，并且在芯片的管教上之占用四根线，节约了芯片的管脚。ＳＰＩ接口是工业标准的同步串行接口，是一种全双工、三线通信系统。它允许处理器与各种外围设备之间以串行方式进行通信。

　　一个典型ＳＰＩ系统的包括一个主mpuspi系统和1个或几个从外围器件。单片机通过spi接口模块与spi相连，当该单片机一主机模式运行时，就可以与系统中的从机进行通信，而它以从机模式工作是，就能与另一个主机进行数据的通信。典型的ＳＰＩ接口电路分为两个主要的功能模块，单片机接口部分和总线接口部分，它能够实现主从两种工模式下ＳＰＩ接口电路的全部功能。

nrf2401是一个高速2.4g无线收发模块，具有传输速度较快、功耗低、体积小等一系列优点，但是在日常应用中，由于配置较为复杂，通常要么作为发送模块，要么作为接受模块实验，使得无线数据传播只具有单工模式。本课题通过研究nrf2401的基础配置时序，设计相关接口控制模块，从而使得nrf2401实现双工模式的无线数据传输，进而实现交互式的无线信息传输功能。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

1. 研究cpld/fpga硬件开发环境和软件开发环境，学习基于cpld/fpga的设计流程。

2. 学习使用verilog hdl语言，会编写可综合的verilog代码。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

本课题采用的研究方法是理论与实践相结合的方法。所谓理论：了解nrf2401

芯片内部的原理及寄存器代表的含义。软件方面编写相关的分模块程序代码。所谓实践：是靠自己的动手能力来实现本课题的研究。自己编写相关的程序，将程序导入相应的硬件电路。自己来查找设计中的不合理之处。

步骤：

4. 参考文献

［１］阎石.数字电子技术基础[Ｍ].北京:清华大学出版社,1998.

［２］徐洋　黄智宇等．基于Ｖｅｒｉｌｏｇ　ＨＤＬ的ＦＰＧＡ设计与工程应用．北京：人民邮电出版社，２００９

［３］王诚．Ａｌｔｅｒａ　ＦＰＧＡ／ＣＰＬＤ设计．北京：人民邮电出版社　２０１１

5. 计划与进度安排

1、2022/12-2022/02：查阅相关资料，确定设计方案

2、2022/03-2022/03：撰写开题报告、熟悉开发、调试环境

3、2022/04-2022/04：毕设详细设计与硬件电路设计，准备实验环境