前言：對FPGA的板極調試，對于大部分的工程師都是一個比較麻煩的事。這樣子的事情在開發的初期階段尤其突顯。我就常常有這樣子的困擾，比如說，對于一個SDRAM，我希望從我的PC發送一個指令，可以使得FPGA對SDRAM進行寫操作或者讀操作，對于我還不是很熟悉的芯片，雖然我拿到硬件，也熟讀了數據手冊，但我還是希望可以實時配置它，驗證它的功能。就這樣子，趁著這個機會設計與驗證了基于RS232的wishbone控制器。

對于PC與FPGA的通信，首先想到的當然是RS232了，即使說它的速度跟性能無法都跟其它的通信方式相比，但是，有兩點讓我們無法舍棄它：簡單、穩定。LX9 Microboard上邊的USB-UART更是使得RS232擺脫了DB9這樣龐大的接口器件以及使你不需要到處去找串口連接線，畢竟現在來說，找一個串口線比找一個USB線要困難n倍。對于FPGA內部總線，我當然是選擇了wishbone總線，相關的總線協議，可以參考資料：Combining WISHBONE interface signals.pdf 百度之即可。推薦中文介紹網頁：

http://www.shangshuwu.cn/index.php/OpenRisc_CPU%E7%9A%84Wishbone%E7%89%87%E4%B8%8A%E6%80%BB%E7%BA%BF

最推薦的方式當然是：www.opencores.org 了。

一、控制器設計框圖：

二、發送接收方式

其中，每次發送數據之前，發送幾個數據，表明是wishbone總線，我采用的方式是：

當數據八位八位的接受了之后，使用狀態機提取地址以及數據即可。

三、仿真

仿真圖如下：使用uart的model往設計模塊寫入地址以及數據

32'h0001_0108 , 32'h0000_0041

32'h0001_01ff , 32'h0000_0001

32'h0001_0109 , 32'h0000_00d1

32'h0001_0103 , 32'h0000_0006

32'h0001_0109 , 32'h0000_00c0                                               

32'h0000_0010 , 32'h0000_000E

32'h0000_0011 , 32'h0000_00E8

32'h0000_0012 , 32'h0000_00A8

32'h0000_0013 , 32'h0000_00C8

32'h0000_0014 , 32'h0000_00C6

32'h0000_0015 , 32'h0000_0005

32'h0000_0016 , 32'h0000_00c2

32'h0000_0017 , 32'h0000_0002

因為時間倉促，接收模塊還沒有怎么寫好，只是實現了從RS232到wishbone總線單向。

四、板極功能驗證：

首先，當然要調通串口啦。安裝USB-UART驅動以及下載驅動，這個直接看開發板資料就可以了，寫的非常清楚明了。串口測試是否正常，我是是使用了我很久以前寫的兩個個VHDL文件，只有直接發送模塊，這些模塊，在網絡上應該到處都是。然后分別在電腦串口軟件以及chipscope上觀察數據是否正確即可，這個大家應該都蠻熟的了。

然后，把自己曾經用到的IP放進去。為了方便使用示波器觀察數據，我把一個I2C模塊以及一個SPI配置的DAC ( TLV5626 )的模塊放進去，然后輸出到保留引腳上。

下面是應用仿真

建立工程以及綜合下載那些瑣碎事，就不在這里多扯了。

結果驗證：

下面是示波器觀察I2C的結果：

可以對比仿真結果與示波器的觀察結果，是一致的。

總結：最近忙的東西比較多，時間也比較有限，自己對嵌入式那一塊也不是很熟，所以感覺沒辦怎么用到這個板子比較高級的地方，其實，如果可以做一個網口控制器的話，那就相當的high了。

DB

2011.8.24