【LabVIEW FPGA入门】使用CompactRIO进行SPI和I2C通信

        NI提供了 SPI and I2C Driver API：下载SPI and I2C Driver API - NI

        该API使用FPGA数字I / O线与SPI或I2C设备进行通信。

        选择数字硬件时，要考虑三个选项：

• NI Single-Board RIO硬件可同时使用SPI和I2C驱动程序。
• NI 9401 C系列模块与SPI驱动程序配合使用效果最佳。
• NI 9402 C系列模块最适合I2C驱动程序。

         I2C通信要求设备即时将DIO线置于三态。如果没有外部硬件，9401将无法执行此操作。 NI因此建议将9402用于I2C通信。

        

        该示例已在 PXI-7854R 板上进行了测试，但我希望它也能在其他类似的板上工作（参见 I2C&SPI API 设备兼容性）。目标是使用 SPI 总线从两个温度传感器读取温度，并通过 I2C 总线从陀螺仪和加速度计获取数据。FPGA 托管 I2C 和 SPI 通用层的电路，每个命令均从主机 VI 发送。 

        在面包板上，一切都是这样接线的： 

        电源由 FPGA 引脚提供，电压为 3.3V。切勿忘记每条线上的上拉电阻（建议值：4.7k）。

 

        注意：在 ADXL 345 上，要激活 I2C：将 SDO 引脚接地。

        

硬件和软件要求

 传感器：

• LM 74（温度传感器）x2
• ADXL 345（加速度计）
• MPU 6050（陀螺仪）

硬件：

• PXI-7854R (FPGA)
• PXIe-8135（Windows 7下的PXI控制器）
• SCB-68

软件：

• LabVIEW 2018
• FPGA模块
• I2C&SPI API（VIPM 上提供：I2C&SPI API） 
• R系列驱动程序（2018版）

实施或执行代码的步骤

首先，使用不同的传感器构建电路，并通过 SCB-68 将它们连接到 FPGA。如果您使用相同的硬件，我建议您使用以下引脚：

SCB-68 针	FPGA引脚	面包板引脚
67	连接器1/DIO37	SDA
33	连接器1/DIO36	SCL
32	连接器1/DIO24	味噌
65	连接器1/DIO33	时钟时钟
31	连接器1/DIO32	抽烟
63	连接器1/DIO29	CS0
29	连接器1/DIO28	CS1
57	连接器1/DIO22	3.3V
23	接地	接地

 

电路示例

 

完成后，打开项目。

项目你如果不使用相同的设备，则需要重新配置FPGA IO：打开FPGA和VI主FPGA.vi

然后，修改您在 FPGA 上选择的引脚的 IO。

配置 SPI 引脚。

配置 I2C 引脚。

注意：您可以看到我修改了 FPGA 引脚的名称，以使程序更易于阅读。 

 

重新配置引脚后，重新编译 FPGA。完成后，您可以运行 VI Final_main.vi。 

final_main.vi

注意：要对 FPGA 进行编程，您只需将 I2C Engine.vi 拖放到 FPGA 代码上即可。它将为您制作整个通用层。

使用I2C Engine.vi避免复杂的FPGA编程。您可以为 SPI 执行此操作。