FPGA驱动SPI屏幕(附完整工程)

**FPGA驱动SPI屏幕**

在本文中，我们将介绍如何使用FPGA（Field-Programmable Gate Array）驱动一个SPI（Serial Peripheral Interface）屏幕。我们将使用Xilinx的Vivado工具来设计和实现FPGA程序。

### SPI屏幕简介SPI屏幕是一种常见的显示设备，用于显示图像、文本等信息。它通过SPI接口与外部控制器通信，接受数据并进行显示。

### FPGA驱动SPI屏幕流程1. **设计FPGA程序**: 使用Vivado工具设计一个FPGA程序，负责读取SPI屏幕的命令和数据。
2. **配置SPI屏幕**: 配置SPI屏幕的参数，如分辨率、颜色等。
3. **发送SPI命令**: 发送SPI命令给SPI屏幕，告诉它要显示什么内容。
4. **发送SPI数据**: 发送SPI数据给SPI屏幕，传递图像或文本信息。

### FPGA程序设计####1. 设计FPGA程序首先，我们需要在Vivado中创建一个新项目。然后，我们需要设计一个FPGA程序来读取SPI屏幕的命令和数据。

vhdllibrary IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC;
use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;

entity spi_driver is Port ( clk : in STD_LOGIC; -- 时钟信号 rst : in STD_LOGIC; --复位信号 spi_cs : out STD_LOGIC; -- SPI屏幕的CS信号 spi_sck : out STD_LOGIC; -- SPI屏幕的SCK信号 spi_mosi : out STD_LOGIC; -- SPI屏幕的MOSI信号 spi_miso : in STD_LOGIC; -- SPI屏幕的MISO信号 data_out : out STD_LOGIC_VECTOR (7 downto0) -- 输出数据 );
end spi_driver;

architecture Behavioral of spi_driver isbegin process(clk)
 begin if rising_edge(clk) then if rst = '1' then -- 复位时，清零所有寄存器 data_out <= (others => '0');
 else --读取SPI屏幕的命令和数据 spi_cs <= '1';
 spi_sck <= '0';
 spi_mosi <= '0';
 -- 等待SPI屏幕准备好接收数据 wait until rising_edge(clk);
 -- 发送SPI命令 spi_cs <= '0';
 spi_sck <= '1';
 spi_mosi <= '0';
 -- 等待SPI屏幕准备好接收数据 wait until rising_edge(clk);
 -- 发送SPI数据 for i in0 to7 loop spi_cs <= '0';
 spi_sck <= '1';
 spi_mosi <= data_out(i);
 -- 等待SPI屏幕准备好接收数据 wait until rising_edge(clk);
 end loop;
 -- 等待SPI屏幕准备好发送数据 wait until rising_edge(clk);
 --读取SPI屏幕的MISO信号 spi_cs <= '1';
 spi_sck <= '0';
 spi_mosi <= '0';
 -- 等待SPI屏幕准备好发送数据 wait until rising_edge(clk);
 --读取SPI屏幕的MISO信号 data_out <= spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso;
 end if;
 end if;
 end process;
end Behavioral;

vhdllibrary IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC;
use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;

entity spi_config is Port ( clk : in STD_LOGIC; -- 时钟信号 rst : in STD_LOGIC; --复位信号 spi_cs : out STD_LOGIC; -- SPI屏幕的CS信号 spi_sck : out STD_LOGIC; -- SPI屏幕的SCK信号 spi_mosi : out STD_LOGIC; -- SPI屏幕的MOSI信号 spi_miso : in STD_LOGIC; -- SPI屏幕的MISO信号 config_out : out STD_LOGIC_VECTOR (7 downto0) -- 配置输出 );
end spi_config;

architecture Behavioral of spi_config isbegin process(clk)
 begin if rising_edge(clk) then if rst = '1' then -- 复位时，清零所有寄存器 config_out <= (others => '0');
 else -- 配置SPI屏幕的参数 spi_cs <= '1';
 spi_sck <= '0';
 spi_mosi <= '0';
 -- 等待SPI屏幕准备好接收数据 wait until rising_edge(clk);
 -- 发送配置命令 spi_cs <= '0';
 spi_sck <= '1';
 spi_mosi <= config_out(7);
 -- 等待SPI屏幕准备好接收数据 wait until rising_edge(clk);
 -- 发送配置数据 for i in0 to6 loop spi_cs <= '0';
 spi_sck <= '1';
 spi_mosi <= config_out(i);
 -- 等待SPI屏幕准备好接收数据 wait until rising_edge(clk);
 end loop;
 -- 等待SPI屏幕准备好发送数据 wait until rising_edge(clk);
 --读取SPI屏幕的MISO信号 spi_cs <= '1';
 spi_sck <= '0';
 spi_mosi <= '0';
 -- 等待SPI屏幕准备好发送数据 wait until rising_edge(clk);
 --读取SPI屏幕的MISO信号 config_out <= spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso;
 end if;
 end if;
 end process;
end Behavioral;

vhdllibrary IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC;
use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;

entity spi_command is Port ( clk : in STD_LOGIC; -- 时钟信号 rst : in STD_LOGIC; --复位信号 spi_cs : out STD_LOGIC; -- SPI屏幕的CS信号 spi_sck : out STD_LOGIC; -- SPI屏幕的SCK信号 spi_mosi : out STD_LOGIC; -- SPI屏幕的MOSI信号 command_out : out STD_LOGIC_VECTOR (7 downto0) -- 命令输出 );
end spi_command;

architecture Behavioral of spi_command isbegin process(clk)
 begin if rising_edge(clk) then if rst = '1' then -- 复位时，清零所有寄存器 command_out <= (others => '0');
 else -- 发送SPI命令 spi_cs <= '1';
 spi_sck <= '0';
 spi_mosi <= '0';
 -- 等待SPI屏幕准备好接收数据 wait until rising_edge(clk);
 -- 发送命令 for i in0 to7 loop spi_cs <= '0';
 spi_sck <= '1';
 spi_mosi <= command_out(i);
 -- 等待SPI屏幕准备好接收数据 wait until rising_edge(clk);
 end loop;
 -- 等待SPI屏幕准备好发送数据 wait until rising_edge(clk);
 --读取SPI屏幕的MISO信号 spi_cs <= '1';
 spi_sck <= '0';
 spi_mosi <= '0';
 -- 等待SPI屏幕准备好发送数据 wait until rising_edge(clk);
 --读取SPI屏幕的MISO信号 command_out <= spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso & spi_miso;
 end if;
 end if;
 end process;
end Behavioral;

vhdllibrary IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC;
use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;

entity spi_data is Port (