[发明专利]一种FPGA和STM32单片机的通信方法

权利要求书

1.一种FPGA和STM32单片机的通信方法，其特征在于，包括：

(1)使STM32单片机的SPI1连接FPGA的SPI1’；STM32单片机的SPI2连接FPGA的SPI2’；

(2)配置STM32单片机的SPI1为主模式，配置SPI1为单工只发送模式，使能SPI1的DMA传输；

配置STM32单片机的SPI2为从模式，配置SPI2为单工只接收模式，使能SPI2的DMA传输，配置SPI2的通信控制信号，并设置为浮空输入，配置通信控制信号的上升沿触发STM32单片机中断；

(3)STM32与FPGA之间以DMA方式实施全双工通讯。

2.根据权利要求1所述的FPGA和STM32单片机的通信方法，其特征在于，所述步骤(3)中的通讯过程包括

STM32发送数据、FPGA接收单字节数据、FPGA接收帧数据；

FPGA发送单字节数据、FPGA发送帧数据、STM32接收数据。

3.根据权利要求2所述的FPGA和STM32单片机的通信方法，其特征在于，所述步骤(3)中STM32发送,具体是指STM32通过SPI1发送数据，步骤如下：

S31-1：STM32启动DMA传输程序，将要发送的数据复制到DMA关联的内存中；

S31-2：监测DMA标志位，等待DMA传输完成；

S31-3：重置DMA标志位；

S31-4：发送下一帧。

4.根据权利要求2所述的FPGA和STM32单片机的通信方法，其特征在于，所述步骤(3)中FPGA接收单字节数据，具体步骤如下：

S32-1：在时钟信号的上升沿，将接收标志信号位置0，采样数据位7；

S32-2：依次采样数据位6-1；

S32-3：采样数据位0，并将接收标志信号位置1。

5.根据权利要求2所述的FPGA和STM32单片机的通信方法，其特征在于，所述步骤(3)中FPGA接收帧数据，所述帧数据的格式为：帧头、类型、数据区长度、数据1至数据n、校验和部分，每一部分均为1字节，共n+4个字节，具体接收步骤如下：

S33-1：检测到单字节数据接收标志信号的上升沿，锁存单字节数据，判断单字节数据是否为帧头，如果是，超时计时器从零开始计时；否则，转S33-1；

S33-2：检测到单字节数据接收标志信号的上升沿，锁存类型数据，超时计时器从零开始计时；若超时计时器达到预先设定的超时阈值，启动错误处理程序；

S33-3：检测到单字节数据接收标志信号的上升沿，锁存数据区长度数据，超时计时器从零开始计时；若超时计时器达到预先设定的超时阈值，启动错误处理程序；

S33-4：检测到单字节数据接收标志信号的上升沿，锁存数据1数据，超时计时器从零开始计时；若超时计时器达到预先设定的超时阈值，启动错误处理程序；

S33-5：根据数据区长度，采用S33-4同样的方法，锁存“数据2”---“数据n”；

S33-6：检测到单字节数据接收标志信号的上升沿，锁存校验和数据；若超时计时器达到预先设定的超时阈值，启动错误处理程序；

S33-7：判断校验和，正确则产生一帧数据接收信号，否则启动错误处理程序；

所述超时计时器的超时阈值设为大于一个字节的传输时间且小于两个字节的传输时间；

所述错误处理程序为跳转至S33-1步骤。

6.根据权利要求2所述的FPGA和STM32单片机的通信方法，其特征在于，所述步骤(3)中FPGA发送单字节数据的具体步骤如下：

S34-1：FPGA检测到发送使能信号，防错计时器开始计时；

S34-2：FPGA按SPI的时序规范，根据防错计时器生成8个时钟信号；

S34-3：FPGA按SPI的规则发送8位数据；

S34-4：防错计时器运行到预设值时，生成单字节数据发送结束信号，预设值为传输9位数据所需的时间。