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SPI是一种串行外围接口,具有高速、全双工、同步的特点,且在芯片的管脚上只占用4根线,简单易用。SPI可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信来交换信息,在主器件的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,低位在后,速度可达到100Mbps。SPI广泛应用于数字信号处理器、实时时钟、EEPROM、A/D转换器,还有FLASH和数字信号解码器。将SPI与OR1200相结合利用IP核复用技术设计SPI软核,其中SPI接口速度快,功耗低,占有资源少,具有4种可配置模式,具有中断,扩展速度功能。我国的SOC设计大多采用国外IP核,其价格昂贵。因此,通过设计本国的IP核来掌握IP核的各种设计技术是非常重要的。本论文主要研究了基于OR1200的SPI软核关键技术及其实现,主要内容如下：SPI接口架构研究。根据SPI协议和时序研究和设计了SPI接口架构,并验证了接口功能的正确性。基于OR1200开源CPU的SPI接口的研究与实现。设计了基于Wishbone总线和基于APB总线的SPI接口,编译综合时序分析显示结果正确。验证平台的设计。基于自核对式验证平台对SPI接口和基于Wishbone总线的SPI接口进行了验证,基于一般的验证平台对总线桥设计和基于AHB总线的SPI接口进行了验证,验证结果均符合设计要求。基于OR1200SOC软硬件平台的搭建与软件程序的设计。在Cygwin中搭建了基于OR1200CPU的交叉编译环境,用C语言设计了SOC平台的SPI接口驱动程序,实验表明SOC软硬件平台的搭建成功与软件程序的设计正确。本论文设计的SPI软核，在采用Altera公司的Cyclone Ⅱ系列的EP2C5AF25618器件时时钟频率为100.74MHz,占器件的总共逻辑单元数为177,占有器件总资源的4%,消耗的组合逻辑资源数为139,占有器件组合逻辑资源数的3%,消耗的寄存器数量为130,占有器件总共寄存器数量的3%,消耗的管脚数量为25,占器件总共的管脚数量的16%,在OR1200CPU的控制下成功实现全双工、同步通信。