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目录

模块图

代码实现

时序图

仿真图

HMC7044介绍

一、概述

        HMC7044是带有 JESD204B 接口的高性能、3.2 GHz、14 路输出抖动衰减器，提供 14 路低噪声且可配置的输出，可以灵活地与许多不同器件接口，包括数据转换器、现场可编程门阵列(FPGA)和混频器本振(LO)。

查阅官方手册，这里我们需要关心的是：

1.查找SPI总线频率

2.SPI的发送时序，发送模式，发送多少数据

由官网手册可知，每次通过SPI发送24bit数据，且SPI工作模式为模式0

模块图

模块分析：

PLL模块：用于生成所需时钟，这里低于10MHZ即可，本实验设置为5MHZ

SPI_send模块：用于发送配置的24bit数据

SPI_ctrl模块：用于对所需要发送的数据进行控制，以满足HMC7044芯片的时序要求

代码实现

module spi_send(input   wire    div_clk     ,//分频时钟5MHzinput   wire    sys_rst_n   ,//复位信号，低电平有效input   wire    str_flag    ,//开始标志信号input   wire    [23:0]data  ,//数据24位
/*     input   wire    spi_done    ,//全部配置完成信号 */output  reg     slen        ,//cs#片选信号,低电平有效output  wire    sclk        ,//spi传输时钟output  reg     sdata       ,//spi传输数据,MSBoutput  reg     send_done                             
);/**************define code*********************/parameter   IDLE    =   5'd0    ,S0      =   5'd1    ,S1      =   5'd2    ,S2      =   5'd3    ,S3      =   5'd4    ;reg[2:0] state      ;//状态机5个状态reg[4:0] cnt_bit    ;//对数计数0-23reg clk_en          ;//时钟使能信号wire div_clk_n      ;//对分频时钟取反
/**************main code*********************/
//describe div_clk_nassign div_clk_n = ~div_clk ;//describe cnt_bitalways@(posedge div_clk , negedge sys_rst_n)beginif(~sys_rst_n)cnt_bit <= 5'd0 ;else    if(cnt_bit == 5'd25)cnt_bit <= 5'd0 ;else    if(state == S1)cnt_bit <= cnt_bit + 1'd1   ;end//describe clk_enalways@(posedge div_clk , negedge sys_rst_n)beginif(~sys_rst_n)clk_en <= 1'd0 ;else    if(((cnt_bit >= 5'd0) && (cnt_bit <= 5'd23))&&(state == S1)) clk_en <= 1'd1 ;else    clk_en <= 1'd0 ;end//两段式状态机，第一段，时序逻辑，描述状态转移always@(posedge div_clk , negedge sys_rst_n)beginif(~sys_rst_n)state <= IDLE   ;else    case(state)IDLE    :beginif(str_flag)state <= S0 ;elsestate <= state  ;endS0      :   state <= S1 ;S1      :beginif(cnt_bit == 5'd24)state <= S2 ;elsestate <= state  ;endS2      :   state <= S3 ;S3      :   beginif(send_done)state <= IDLE   ;elsestate <= state  ;enddefault :   state <= IDLE   ;endcaseend//第二段，时序逻辑，描述输出always@(posedge div_clk , negedge sys_rst_n)beginif(~sys_rst_n)slen <= 1'd1    ;else    if(str_flag)slen <= 1'd0    ;else    if(state == S2)slen <= 1'd1    ;elseslen <= slen    ;end
//describe sclk    assign sclk = (clk_en == 1'd1) ? div_clk_n : 1'd0    ;//describe sdata    always@(posedge div_clk , negedge sys_rst_n)beginif(~sys_rst_n)sdata <= 1'd0  ;else    case(cnt_bit)5'd1    :   sdata <=    data[23]    ;//MSB5'd2    :   sdata <=    data[22]    ;5'd3    :   sdata <=    data[21]    ;5'd4    :   sdata <=    data[20]    ;5'd5    :   sdata <=    data[19]    ;5'd6    :   sdata <=    data[18]    ;5'd7    :   sdata <=    data[17]    ;5'd8    :   sdata <=    data[16]    ;5'd9    :   sdata <=    data[15]    ;5'd10   :   sdata <=    data[14]    ;5'd11   :   sdata <=    data[13]    ;5'd12   :   sdata <=    data[12]    ;5'd13   :   sdata <=    data[11]    ;5'd14   :   sdata <=    data[10]    ;5'd15   :   sdata <=    data[9]     ;5'd16   :   sdata <=    data[8]     ;5'd17   :   sdata <=    data[7]     ;5'd18   :   sdata <=    data[6]     ;5'd19   :   sdata <=    data[5]     ;5'd20   :   sdata <=    data[4]     ;5'd21   :   sdata <=    data[3]     ;5'd22   :   sdata <=    data[2]     ;5'd23   :   sdata <=    data[1]     ;5'd24   :   sdata <=    data[0]     ;default :   sdata <= 1'd0   ;endcaseend//describe send_done    always@(posedge div_clk , negedge sys_rst_n)beginif(~sys_rst_n)        send_done <= 1'd0   ;else    if(state == S2)send_done <= 1'd1   ;else    send_done <= 1'd0   ;endendmodule

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时序图

参考SPI发送数据时序，将数据位改为24bit即可

仿真图

可以看到FPGA通过SPI发送了8'h98条数据进行HMC7044配置，当配置完成的时候，进行正常工作，即配置完成