Comunicación con Protocolo SPI


ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación

TRABAJO DE APLICACIONES EMBEBIDAS:
COMUNICACIÓN SPI ENTRE DE2-115 Y DE0 NANO

PRESENTADO POR:
Diego Xavier Villegas Redrobán
José Enrique Dáger Pacheco


GUAYAQUIL – ECUADOR
AÑO
2013


Objetivo General:
Construir un sistema embebido basado en el microprocesador NIOS II y bloques delógica configurables que permita comunicar con protocolo SPI una tarjeta DE2-115 con una DE0 nano.
Objetivos Específicos:
Entender el protocolo SPI.
Crear un hardware utilizando la herramienta QSYS que nos permita comunicar con protocolo SPI, una DE2-115, configurada como master, con una DE0 nano, configurada como esclavo.
Crear un software utilizando la herramienta NIOS II IDE que nospermita enviar información con protocolo SPI entre la DE2-115(Master) y la DE0 nano(Esclavo).

Fundamentos Teóricos
El Bus SPI (del inglés Serial Peripheral Interface) es un estándar de comunicaciones, usado principalmente para la transferencia de información entre circuitos integrados en equipos electrónicos. El bus de interfaz de periféricos serie o bus SPI es un estándar para controlar casicualquier dispositivo electrónico digital que acepte un flujo de bits serie regulado por un reloj.
Incluye una línea de reloj, dato entrante, dato saliente y un pin de chip select, que conecta o desconecta la operación del dispositivo con el que uno desea comunicarse. De esta forma, este estándar permite multiplexar las líneas de reloj.
El chip select sirve especialmente cuando trabajamos con variosesclavos.

Comunicación SPI entre un maestro un esclavo.


Comunicación SPI entre un maestro y 3 esclavos
Muchos sistemas digitales tienen periféricos que necesitan existir pero no ser rápidos. La ventajas de un bus serie es que minimiza el número de conductores, pines y el tamaño del circuito integrado. Esto reduce el coste de fabricar montar y probar la electrónica. Un bus de periféricosserie es la opción más flexible cuando se tiene tipos diferentes de periféricos serie. El hardware consiste en señales de reloj, data in, data out y chip select para cada circuito integrado que tiene que ser controlado. Casi cualquier dispositivo digital puede ser controlado con esta combinación de señales. Los dispositivos se diferencian en un número predecible de formas. Unos leen el dato cuandoel reloj sube otros cuando el reloj baja. Algunos lo leen en el flanco de subida del reloj y otros en el flanco de bajada. Algunos dispositivos tienen dos relojes. Uno para capturar o mostrar los datos y el otro para el dispositivo interno.

Procedimiento
Nuestro procedimiento se divide en dos partes:
1. Creación de Hardware.
2. Creación de Software.

1. Creación de Hardware:
Creación demaster en DE2-115
A partir de la máquina básica de nuestra tarjeta(DE2-115), que se encuentra dentro del University Program, creamos la máquina que nos va a servir para comunicar mediante protocolo SPI con otra tarjeta de desarrollo de ALTERA (DE0-Nano).
Inicialmente buscamos dentro de la carpeta de University Program la máquina básica DE2-115, como se mencionó anteriormente creamos una copia deesta carpeta de modo que si se presenta un problema al crear nuestra máquina no hayamos alterado la máquina original y podamos repetir el proceso.
Para encontrar nuestra máquina seguimos la siguiente dirección
Disco Local >> Altera >> University Program >> NiosII_Computer_Systems >> DE2-115




Una vez realizado el paso anterior procedemos agregar todos los módulos necesarios para realizarla comunicación SPI entre nuestros dispositivos. Para poder hacer esto damos click en el respaldo ya creado que es:
DE2-115_Basic_Computer_1 >> verilog >> DE2_115_Basic_Computer.QPF

Cuando damos doble click en el archivo .QPF se abre un nuevo programa que es QUARTUS II donde aparecerá una pantalla.
En esta pantalla buscamos el ícono de QSYS es aquí donde se agregan todos los módulos...