基于FPGA的RFID无线通信系统的实现
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为了完成无线通讯而设计的状态较多，比较复杂，故只对比较重要的状态做些简要说明。idle空闲状态，完成对端口进行初始化寄存器清零；config_div状态，对时钟进行分频(定义sclk)；configwb_in状态，定义传输数据的位数以及是上升沿收发还是下降沿收发，wb_inl，wb_in2，wb_in3，wb_in4，这四个状态就是通过Wishbone总线接口对SPI配置要写的数(每一个状态对应一个寄存器)；configspi_out状态，开始传送数据；done状态，片选置高数据传送完成；readeonfigreg_prel状态，设定发送数据位数；readconfigreg(读寄存器控制字位数)状态，通过Wishbone总线接口对SPI配置读命令字；readconfigreg_out状态，设定发送／接收数据位；alldone状态，片选置高完成配置数据读取的过程。
该设计考虑到验证配置过程的正确性，故特意设定了读寄存器配置数据的状态，ehangemode就是接收状态，当接收完成后(DR=1)进入eh-angmodee状态，把收到的数据读出来。然后再回到readeonfigreg_prel状态，等待新的传输数据。
2 系统验证
该设计最后进行了板级验证，FPGA开发板与NRF905的PCB板构成这个验证系统。FPGA芯片的采用Xilinx公司的XC2V1000，所用的综合工具是Synplify，前仿真与后仿真用来查看波形的工具是Modelsim，所用到的布局布线工具与下载工具是ISE10．1集成的iMPACT，而板级测试用来查看波形的工具是Chipseope。
在下载之前对本设计进行了充足的功能仿真，用Verilog编写了SPI从机模仿NRF905的SPI接口与SPI主机进行通信，确保能够完成预先设定的功能。
下载是将配置文件下载到具体的FPGA芯片中。本文系统中采用的是JTAG下载方式，下载工具使用Xilinx ISE的集成工具iMPACT。在下载之前进行了管脚绑定其目的就在于能够将设计的输入／输出端口约束在FPGA芯片的合适的引脚上，以方便对其进行分析和调试并与外界I／O进行相连。下面即为本设计中相应的管脚约束文件中的相关内容。
下载完成后，依照管脚绑定将FPGA开发板与NRF905的PCB相连，图5即为无线收发的PCB连接图。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/156991.htm
这只是其中一端，在这里假定为接收端，那么另外还有一样的互连PCB板作为发送端。右边的PCB板为FPGA用来实现SPI模块与控制模块。左上倒凸字形的小PCB板即为NRF905，左边的PCB板起到了连接FPGA与NRF905的左右，并给NRF905提供电源。
系统建立起来后，下一步是最终的板级验证。图6为用Chipscope得到的波形图。mosi与miso分别是发送端与接收端SPI总线上的信号。从图中可以看出数据基本吻合，由此表明设计的以FPGA控制NRF905的无线通信系统能够正常工作。
3 结语
本文实现了以FPGA控制NRF905的无线通信系统，通过对系统的建立与仿真测试以及板级验证，证明了无线通信系统能够正常工作，而且无线系统通信距离可达100 m，基本完成了无线系统通信的要求，充分说明该设计系统的实用性。
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