VHDL+FPGA的SPI通信接口设计(2)
所以此次研究提出一种基于FPGA的SPI通信接口设计方法，FPGA的速度很高，可以满足所需要的高速串行通信要求，而又由于FPGA的易调试、配置灵活、可重复编程等特点，一方面系统开发周期短，另一方面也可以容易满足不同接口的通信要求。
1.2 相关技术发展现状
1.2.1 IP核介绍
随着系统设计工作的复杂化，设计人员在做设计工作时，每一个小模块都要从开始设计的话首先很麻烦，其次工作量较大，工作周期也会变长，核的应用可以很有效的解决这一问题，核是一种预定义的并且已经经过验证的复杂功能模块, 设计师们可以将其集成到系统设计中去。
半导体产业中的IP核被美国著名的咨询公司Dataquest，定义成用于ASIC或FPGA设计中的预先设计好的具有一定功能的电路模块。
在FPGA 设计中的IP分为三种：硬IP、软IP和固IP。
硬IP提供的是设计的最终产品。这种硬核的特点是可预见，而且针对不同的客户需要，可以设计不同的尺寸。而硬核的不足之处就是由于产品已经设计好，后续可以进行的工序较少从而导致灵活性也就较小。但是不可否认的是其成功率较高，通常能完成所需要的功能。客户们可以根据自己的实际需要，
固IP 是软IP和硬IP的折衷，是介于两者之间的综合的功能块。
软IP是用VHDL等语言编写的功能模块。软IP一般是以VHDL语言源文件的形式实现和应用。因为不涉及硬件，所以方便开发，灵活性也较高。不过也因此而存在缺点，可能在应用时不能得到全面的优化，也可能和设计的整体不兼容不适应，从而还需要一定程度的调整。
其实本次所要完成的基于FPGA的SPI通信接口设计就是一个IP核，设计完成后可以作为一个小模块应用到更高层的集成化的系统当中去。
1.2.2 数据传送
数据传送根据传输方式的不同可以分为并行数据传送和串行数据传送。
1、并行传输：组成字符的各位同时传输。
特点：
（1）传输速度快：各位同时传输；
（2）通信成本高：每一位需要一个信道；
（3）不支持长距离传输：由于信道之间存在电容感应，传输距离较远时信道之间会相互干扰而导致传输不可靠。
2、串行传输：组成字符的各位依次传输。
特点：
（1）传输速度低，一次只传输一位；
（2）通信成本低：仅需一个信道；
（3）支持长距离传输：不存在信道之间的干扰，可靠性高。
其实并行传输应该是优于串行传输的，前者是几位同时传输而后者只能一位一位依次传输，速率上应该是并行传输快才对。
但是并行传输存在很大的缺点，首先是并行传输必然会带来的干扰问题，因为传输速率快后，信号线上所传递的频率响应也就会变得很大，八根线一起便会互相干扰。
其次就是八根线的同步问题难实现，速率小时字节在信号线上的时间较长，所以不同步的影响并不严重。但是速率增加后，字节在信号线上的时间变短了，就会导致前一字节的某几位与后一字节的几位同时到达，而有可能造成传输失败。
而串行传输方式就不存在并行传输的以上问题。因为串行传输时，信号线上只有一位信号在进行通信，也就不存在与其他位的信号之间的同步或是不同步的问题，使得其传送速率还能提高。
1.2.3 SPI接口
串行接口已成为当前传输接口的主流方式，原因就在于，一是串行传输的线路连接较为简单，二是串行传输的速率快且不受限制，可以满足高速系统的通信要求。