? ? 　集成電路設(shè)計越來越向系統(tǒng)級的方向發(fā)展，并且越來越強(qiáng)調(diào)模塊化的設(shè)計。SPI（Serial Peripheral Bus）總線是Motorola公司提出的一個同步串行外設(shè)接口，容許CPU 與各種外圍接口器件以串行方式進(jìn)行通信、交換信息。本文簡述了SPI總線的特點，介紹了其4條信號線，SPI串行總線接口的典型應(yīng)用。重點描述了SPI串行總線接口在一款802.11b芯片中的位置，及該接口作為基帶和射頻的通訊接口所完成的功能，并給出了用硬件描述語言Verilog HDL 實現(xiàn)該接口的部分程序。該實現(xiàn)已經(jīng)在Modelsim 中完成了仿真， 并經(jīng)過了FPGA 驗證， 最后給出了仿真和驗證的結(jié)果。

　　在SOC設(shè)計中，利用EDA 工具設(shè)計芯片實現(xiàn)系統(tǒng)功能已經(jīng)成為支撐電子設(shè)計的通用平臺。并逐步向支持系統(tǒng)級的設(shè)計方向發(fā)展。而且，在設(shè)計過程中，越來越強(qiáng)調(diào)模塊化設(shè)計。

　　SPI總線是Motorola公司提出的一個同步串行外設(shè)接口，具有接口線少、通訊效率高等特點。本文給出的是利用Verilog HDL實現(xiàn)的SPI總線模塊，該模塊是802.11b無線局域網(wǎng)芯片中一個子模塊，該模塊完成了芯片中基帶（base band）與RF的通訊工作。

　　1 SPI總線接口概述

　　SPI（Serial Parallel Bus）總線是Motorola公司提出的一個同步串行外設(shè)接口，允許CPU 與各種外圍接口器件（包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、液晶顯示驅(qū)動器等）以串行方式進(jìn)行通信、交換信息。他使用4條線：串行時鐘線（SCK）、主機(jī)輸入/從機(jī)輸出線（MISO）、主機(jī)輸出/從機(jī)輸入線（MOSI）、低電平有效的使能信號線（CS）。這樣，僅需3～4根數(shù)據(jù)線和控制線即可擴(kuò)展具有SPI接口的各種I/O器件 其典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　SPI總線具有以下特點：

　?。?）連線較少，簡化電路設(shè)計。并行總線擴(kuò)展方法通常需要8根數(shù)據(jù)線、8～16根地址線、2～3根控制線。而這種設(shè)計，僅需4根數(shù)據(jù)和控制線即可完成并行擴(kuò)展所實現(xiàn)的功能。

　?。?）器件統(tǒng)一編址，并與系統(tǒng)地址無關(guān)，操作SPI獨立性好。

　?。?）器件操作遵循統(tǒng)一的規(guī)范，使系統(tǒng)軟硬件具有良好的通用性。