SPI-Transaktion zwischen FPGA und Mikrocontroller

Ich versuche, ein Kommunikationsprotokoll zwischen einem FPGA und einem Mikrocontroller über ein SPI zu schreiben, wobei der µC hier der Master ist.

• FPGA: Lattice iCE40 Ultra Breakout Board Rev.A (iCE5LP4K)
• µC: Nordic nRF52 (PCA10040)

Hier ist der Code, den ich für den FPGA-Teil verwende . Die Simulation funktioniert gut innerhalb von Active HDL, wobei der Prozess das Master-Verhalten simuliert. So soll die Transaktion aussehen (wie im obigen Link erklärt):

1. Es sind Daten in der Registrierung tx_load_data verfügbar --> trdy ist hoch
2. Sendebefehl „0000 0000“ des Masters, der den Slave anweist, die nachfolgenden MOSI-Daten in das Empfangsregister zu laden, während gleichzeitig das Senderegister an MISO ausgegeben wird (Master empfängt tx_load_data)
3. trrdy wird niedrig, wenn das letzte Bit gesendet wird
4. Ebenso geht rrdy hoch, um zu beurteilen, dass neue vom Master gesendete Daten empfangen wurden.

Dies funktioniert in der Simulation, ich habe es geschafft, dasselbe wie in Abbildung 4 zu erhalten (siehe Link oben).

Beim Versuch, das gleiche Verhalten mit dem angeschlossenen µC zu reproduzieren, werden Daten geladen, trrdy geht hoch, ich sende einen Befehl wie "0x0A", es wird übertragen und auf dem MISO-Link ist etwas los, aber ich kann es nicht richtig lesen. Soweit ich die SPI-Kommunikation verstanden habe, soll ich die Antwort erhalten, während ich Daten über MOSI präsentiere. Ist das richtig?

Das Folgende sind Beispiele meines C-Codes. Ich bin mir ziemlich sicher, dass ich etwas falsch mache, aber mir fehlt die Erfahrung. Beim Debuggen werden die Register des Empfangspuffers oft mit "111111" gefüllt (Wörter mit 6 oder 8 Bit, das ist inkonsistent). Die sendByte-Funktion wird innerhalb eines Button-Handlers aufgerufen, und der rx-Puffer wird im spi-Event-Handler ausgegeben, der bei jeder Übertragung aufgerufen wird.

 /*
 * This function is supposed to ouput 00000000 01000001 to MOSI
 * Data received is buffered in m_rx_buf[20] array, declared in the header
 */
 void sendByteTest() {
    ret_code_t err_code;

    uint8_t m_tx[2];
    m_tx[0] = 0x0;
    m_tx[1] = 'A';

    m_length = sizeof(m_tx);        /**< Transfer length. */
    err_code = nrf_drv_spi_transfer(&spi, m_tx, m_length, m_rx_buf, m_length);
    if (err_code != NRF_SUCCESS)
        NRF_LOG_PRINTF(" Error during transfer.\r\n");

    memset(m_rx_buf, 0, m_length);
}

int main(void) {
    /** CLOCK, BUTTONS, GPIOTE initialization omitted **/

    nrf_drv_spi_config_t spi_config = NRF_DRV_SPI_DEFAULT_CONFIG(SPI_INSTANCE);
    spi_config.ss_pin = SPI_CS_PIN;
    spi_config.mode = NRF_DRV_SPI_MODE_2;   // ss_n is active low, set accordingly
    spi_config.frequency = NRF_DRV_SPI_FREQ_125K;
    spi_config.bit_order = NRF_SPI_BIT_ORDER_MSB_FIRST;
    APP_ERROR_CHECK(nrf_drv_spi_init(&spi, &spi_config, spi_event_handler));
    int i = 0;

    while(1) {
    nrf_gpio_pin_toggle(LED_1);
    nrf_delay_ms(200);
    }
}