FPGA数码相框电子电路设计大全 —电路图天天读（101）

　　随着社会经济的发展和生活物质水平的提高，人们对于精神世界的追求也越来越高。该设计理念源于提高人们的生活幸福指数。在传统意义上，人们往往用冲印出来的相片来记录生活中的美好瞬间。然而伴随电子行业的发展，包括数码相机，高像素智能内的大量电子产品大行其道，足以用数码形式将其取代。据统计，世界上那个70%以上照片都是数码照片，年轻一族更是喜欢以数码形式记录他们的生活，并且分享在网络上。数码相框同时还可以将静态图片提升为动态的相册，携带方便，储存时间长远，满足于人们的需求，同时也会是一种节约型，环保低碳型的构想。

　　FPGA 工作原理

　　图2-1 典型的FPGA内部结构图

　　I/O 兼容恐怕是大势所趋。设计IOB 的概念和技术还有很多，这里不做介绍了。还有一部分就是FPGA 内部的功能模块，是制造商根据实际需要放置在FPGA 内部的。比如数字时钟管理模块即DCM，Xilinx 公司的FPGA 全都具有这种功能。比如相位环路锁定。PLL 需要一个外部时钟输入（晶振），经过内部处理后（包括分频和倍频）可以提供在频率和相位上都比较稳定的一定范围内的时钟。还有不得不提的内部不占用逻辑资源的块RAM。RAM 块可用作为单口RAM、双口RAM、内容地址存储器以及FIFO（first in first out）等常用存储器甚至ROM，移位寄存器。这对于小量数据缓存很有用，强化了FPGA的应用性。在选择FPGA 时，芯片内部块RAM 的资源多少也是衡量的一个重要因素。单独块RAM 的容量为18kbit 宽为18Bit、深度为1024，可以根据实际需要改变其位宽和深度，但有两点限制：首先就是修改后块RAM 的容量（位宽深度）不能大于单片块RAM 容量；而且位宽最大不能超过36Bit，可以将多片块RAM 联起来形成内存更大的RAM，此时只受限于芯片内块RAM 的数量，而不再受上面两条原则约束。不过在Quartus 中，具体操作起来很方便。还有底层内嵌功能单元包括内嵌专用硬核如乘法器等。它对于数字信号的运算处理提供极大的便利。

　　SPI 接口控制电路

　　图4-1 SPI模式连接图

　　该工程模块的SPI 接口四条信号线分别定spi_cs_n，spi_clk，spi_miso 和spi_mosi。其中spi_cs_n 是数据控制使能信号，当要对芯片进行操作时，此信号低电平有效。也就是说在同一条主线上可以连接多个SPI。spi_clk是SPI 同步时钟信号，数据信号在该时钟的控制下进行逐位传输。spi_miso 和spi_mosi 是主从机进行通信的数据信号，spi_miso即主机的输入或者说是从机的输出spi_mosi 即主机的输出或者说是从机的输入。

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