原标题：使用模拟发现2调试SPI通信协议

　　Digilent Analog Discovery 2 与 ADI 公司联合开发并得到 Xilinx 大学计划的支持，体积小到可以放在口袋里，但功能强大到可以替换一堆实验室设备。

　　Digilent和SPI 通信

　　串行外设接口 (SPI) 是一种用于短距离通信的双工同步串行通信接口规范，主要用于嵌入式系统。 它通常用于与闪存、传感器、实时时钟 (RTC)、模数转换器等进行通信。SPI 还可以支持多个从设备，但需要添加额外的从设备选择 (SS) 信号。您可以在Digilent 学习资料中探索 SPI 的工作原理 。

　　SPI 通信协议使用四个通信引脚以及一个电源和接地引脚。通常存在相互通信的“主”设备和“从”设备。“主设备”将使用其从设备选择 (SS) 通信线路选择其“从设备”之一，以向“从设备”指示它将与它通信。主机和从机将同时在 MOSI(Master Out Slave In)和 MISO(Master In Slave Out)数据线上相互通信。在发送实际数据之前，主机和从机都相互发送一位，以确保 SPI 正常工作。数据可以从最高有效位 (MSB) 或最低有效位 (LSB) 发送。

　　要启动通信，主设备必须将片选 (CS) 线置于低电压状态，并在整个通信会话期间保持该低电压状态。主设备和从设备都会相互发送一个位以使 SPI 通信正常工作。然后可以在两个设备之间一次一位地同时传输数据。微控制器平台控制数据传输的时间。

　　通常，SPI 协议在串行时钟 (SCK) 信号的下降沿传输一位数据。数据必须在串行时钟 (SCK) 的下降沿之前放在数据线上。串行时钟 (SCK) 线在“下降”到低电压状态之前(即下降沿之前)也必须处于高电压状态。这可以通过在将时钟信号变为低电压状态之前改变数据线的电压状态来使用微控制器来完成。

　　改变数据线上的位值(电压)和脉冲串行时钟(SCK)线的循环将继续，直到所有需要的位都被传输。片选 (CS) 线将进入高电压状态。然后，微控制器知道通信已经完成并准备另一个会话。

　　下面提供了 SPI 通信的时序图。

　　来自 Digilent 学习资料的 SPI 时间图

　　调试 SPI 通信

　　Digilent Analog Discovery 2 是一款多功能仪器，您可以测量、可视化、生成、记录和控制各种混合信号电路。数字输入或输出有 16 个通道。您可以访问其逻辑分析仪，通过 Digilent Waveforms多仪器软件应用程序来调试 SPI 通信。

　　有示例项目向您展示如何执行此操作。在项目中，您使用 Digilent Pmod MIC3 (主)和 Digilent Basys 3(从)来创建 SPI 通信。硬件设置正确后。您可以使用Analog Discovery 2调试 SPI 通信。

　　例如，您可以在逻辑分析仪中同时创建包括 CS、SCK、MOSI、MISO 和 SCK 和 SPI 协议在内的单个信号，以查看通信中的每个信号。

　　添加SPI协议

　　添加数字信号

　　您可以使用波形中的逻辑分析仪来可视化 SPI 通信。

　　逻辑分析仪中的时序图

　　Digilent 项目页面上提供了该项目的分步教程 。

　　产品亮点：Analog Discovery 2 是什么?

　　Digilent模拟发现 2是一款 USB 示波器、逻辑分析仪和多功能仪器，允许用户测量、可视化、生成、记录和控制各种混合信号电路。该测试和测量设备与 ADI 公司联合开发并得到赛灵思大学计划的支持，体积小到可以放在口袋里，但功能强大，足以取代一堆实验室设备，为工程专业人士、学生和业余爱好者提供服务。电子爱好者可以在实验室内外的几乎任何环境中自由地使用模拟和数字电路。模拟和数字输入和输出可以使用简单的线探针连接到电路;或者，Analog Discovery BNC 适配器和 BNC 探头可用于连接和利用输入和输出。

　　在免费 WaveForms 软件(Mac、Linux 和 Windows 兼容)软件的驱动下，Analog Discovery 2可以配置为多种传统测试和测量仪器中的任何一种，包括示波器、波形发生器、电源、电压表、数据记录器、逻辑分析仪、码型发生器、静态 I/O、频谱分析仪、网络分析仪、阻抗分析仪和协议分析仪。

　　产品亮点：Basys 3 是什么?

　　Basys 3是市场上最好的 FPGA 入门板之一。它是围绕 Xilinx Artix-7 FPGA 构建的入门级开发板。作为一个完整且随时可用的数字电路开发平台，它包含足够的开关、LED 和其他 I/O 设备，无需任何额外硬件即可完成大量设计。还有足够多的未提交的 FPGA I/O 引脚，允许使用 Digilent Pmod 或其他定制板和电路扩展设计。

　　Basys 3专为赛灵思的 Vivado 设计套件设计，WebPACK 版本可从赛灵思免费下载。