SPI, I2C with AXI Microblaze

2025년 HARMAN Semicon Academy 1기
개발기간: 2025.05.17 ~ 2025.25

개발팀 소개

박호윤	박지수	임윤재	함영은
@cong2738	@Friday930	@immune	@heyhoo46
I2C design & develop	SPI design & Simulate	SPI design & develop	I2C design & Simulate

Introduce

• I2C & SPI Communication
  Learn how microcontrollers talk to peripheral devices — by actually making them talk. This project explores I2C and SPI protocols through hands-on implementation and analysis.
  "Nothing beats learning low-level communication than writing it yourself."
  CPU가 주변 장치가 대화하는 법, 직접 구현하고 검증한다.
  UVM검증을 통해 방대한 양의 데이터를 한번에 검증한다.
  I2C와 SPI 통신을 실습하고 분석한 프로젝트로, 하드웨어의 신호 흐름을 눈으로 보고, 손으로 느끼며 이해한다.
  "직접 하드웨어을 구현해보는 것만큼 확실한 공부법은 없다."
  

Stacks

Environment

Development

Hardware

Design

SPI

• transmission design
  
• SPI Master ASM
  
• SPI Slave ASM
  

SPI UVM Simulation

-Verdi

-VCS(UVM)

I2C

• transmission design
  
• I2C Master
  • Block Diagram
    
  • ASM FLOW
    
• I2C Slave
  
  • ASM FLOW
    
  • ISSUE
    • CDC sync ISSUE: 보드간 CDC구간 메타스테이트 이슈가 발생, 엣지 디텍터를 싱크로나이저로서 사용함

I2C Simulation

-I2C DATA SIM

Layout, Circuit

SPI

• Master device
  
• Slave device
  

I2C

• Master device
  
• Slave device
  

Circuit Output

• SPI Master LogicAnalyzer Probe
  
• I2C Master LogicAnalyzer Probe
  
  
  

video

　　 　　　　 　　　　 　　 　　 　　　　 　　　　 　　

SPI	I2C

디렉토리 구조

project
├── C : program demo
├── project_i2C_microblaze : I2C device block
├── project_I2C_SIMULATION : I2C Simulation(vivado SV SIM)
├── project_I2C : I2C modules
├── SPI
│   ├── 20250522_SPI_master_Slave_moudle : SPI module
│   └── 20250523_SPI_AXI_Master_MICROBLAZE : SPI device block
├── SPI_I2C_UVM : SPI Simulation(synopsys VCS SIM, verdi)
└── 발표자료