verilog中24LC04B iic(i2c)读写通信设计步骤，以及程序常见写法错误。
板子使用的是黑金的是xilinx spartan—6开发板，首先准备一份24LC04B芯片资料，读懂资料后列出关键参数。
如下:
1、空闲状态为SDA和SCL都为高电平
2、开始状态为：保持SCL，SDA高电平不变，SDA 保持最少4us，之后SDA为低，保持最少4us
3、结束状态为：保持SCL为高、SDA为低电平不变，保持最少4us，SDA为高保持最少4us
4、时间间隔4us要求来源（上面数据为24LC04，下面数据为24LC04B）
初步估算了一下时钟要求，100k（10us）符合要求，由于start有效位是在SCL高电平中间，所以SCL的上升沿和下降沿之间可以假设2个时钟周期，由上升沿触发，之后可以开始写程序了。
一、写流程
写寄存器的标准流程为：
1. Master发起START
2. Master发送I2C addr（7bit）和w操作0（1bit），等待ACK
3. Slave发送ACK
4. Master发送reg addr（8bit），等待ACK
5. Slave发送ACK
6. Master发送data（8bit），即要写入寄存器中的数据，等待ACK
7. Slave发送ACK
8. 第6步和第7步可以重复多次，即顺序写多个寄存器
9. Master发起STOP
二、数据写入芯片时间
由芯片资料得到3ms，为了方便程序中设置为4ms，其中为了方便调试，放入了很多测试点以及led灯显示。
三、读流程
1. Master发送I2Caddr（7bit）和 w操作0（1bit），等待ACK
2. Slave发送ACK
3. Master发送reg addr（8bit），等待ACK
4. Slave发送ACK
5. Master发起START
6. Master发送I2C addr（7bit）和R读1位，等待ACK
7. Slave发送ACK
8. Slave发送data（8bit），即寄存器里的值
9. Master发送ACK
10. 第8步和第9步可以重复多次，即顺序读多个寄存器
四、程序
top和iic文件，时钟文件自己写吧，采用10us为周期的时钟。
top文件
`timescale 1ns / 1ps
module model(
CLK_50M,
reset,
led,
SDA,SCL,
clk_1s,
clk_100ms,
clk_10ms,
clk_1ms,
clk_10us,
bit_state,
write_down,read_down,
test0,test1,test2,test3,test4,test5,test6,test7,test8,test9,
read_data
);
input CLK_50M,reset;
output SCL,write_down,read_down,test0,test1,test2,test3,test4,test5,test6,test7,test8,test9;
output [3:0]led;
output [7:0]bit_state;
output [7:0]read_data;
inout SDA;
output clk_1s,clk_100ms,clk_10ms,clk_1ms,clk_10us;
//output [3:0] led;
//output [5:0] sel;
//output [7:0] LED;
wire clk_1s,clk_100ms,clk_10ms,clk_1ms,clk_10us;
//分析仪采样频率
clkdiv u0(.reset (reset),
.CLK_50M (CLK_50M),
.clkout (clk_1s),
.clkout1 (clk_100ms),
.clkout2 (clk_10ms),
.clkout3 (clk_1ms),
.clkout4 (clk_10us)
);
wirte_iic u1(
.clk_10us (clk_10us),
.reset (reset),
.led (led),
.SDA (SDA),
.SCL (SCL),
.bit_state (bit_state),
.write_down (write_down),
.read_down (read_down),
.test0 (test0),
.test1 (test1),
.test2 (test2),
.test3 (test3),
.test4 (test4),
.test5 (test5),
.test6 (test6),
.test7 (test7),
.test8 (test8),
.test9 (test9),
.read_data (read_data)
);
/***************************/
//chipscope icon和ila, 用于观察信号//
/***************************/
wire [35:0] CONTROL0;
wire [255:0] TRIG0;
chipscope_icon icon_debug (
.CONTROL0(CONTROL0) // INOUT BUS [35:0]
);
chipscope_ila ila_filter_debug (
.CONTROL(CONTROL0), // INOUT BUS [35:0]
// .CLK(dma_clk), // IN
.CLK(clk_10us), // IN, chipscope的采样时钟
.TRIG0(TRIG0) // IN BUS [255:0], 采样的信号
//.TRIG_OUT(TRIG_OUT0)
);
assign TRIG0[0] = test0; //采样
assign TRIG0[1] = test1; //采样
assign TRIG0[2] = test2; //采样
assign TRIG0[3] = test3; //采样
assign TRIG0[4] = test4; //采样
assign TRIG0[5] = test5; //采样
assign TRIG0[6] = test6; //采样
assign TRIG0[7] = test7; //采样
assign TRIG0[8] = test8; //采样
assign TRIG0[9] = test9; //采样
assign TRIG0[10] = read_down; //采样
assign TRIG0[11] = write_down; //采样
assign TRIG0[12] = SDA; //采样
assign TRIG0[13] = clk_1ms; //采样
assign TRIG0[21:14] = bit_state;
assign TRIG0[29:22] = read_data; //采样
//采样
endmodule
iic文件
`timescale 1ns / 1ps
module wirte_iic( clk_10us,
reset,
led,
SDA,
SCL,
bit_state,
write_down,
test0,test1,test2,test3,test4,,test5,test6,test7,test8,test9,
read_data,
read_down
);
input clk_10us,reset;
inout SDA;
output SCL;
output reg [3:0]led;
output reg [7:0]bit_state;//bit_state为第几个信号 ,byte_state
output reg write_down,read_down,test0,test1,test2,test3,test4,test5,test6,test7,test8,test9;
output reg [7:0]read_data;
reg SCL;
reg isOut,tx_SDA;
reg [1:0]cnt;
reg [4:0]byte_state;
reg [7:0]write_data;
reg [16:0] buf_time;//stop后，需要至少3ms写入页
parameter write_address =8'b1010_0000,
write_chipaddress =8'b0000_0000,
write_bit =8'b0001_1000;
assign SDA = isOut ? tx_SDA : 1'bz;
always @(posedge clk_10us or negedge reset)
begin
if(!reset)
cnt <=0;
else begin
if(cnt ==3)
cnt <=0;
else
cnt <= cnt +1'b1;
end
end
always @(posedge clk_10us or negedge reset)
begin
if(!reset)begin
tx_SDA <=0;
SCL <=0;
isOut <=0;
led<=4'b0000;
bit_state <=0;
byte_state <=0; //第几个8位包
write_data <=0;
write_down <=0;
read_down <=0;
read_data <=0;
test0<=0;test1<=0;test2<=0;test3<=0;test4<=0;
test5<=0;test6<=0;test7<=0;test8<=0;test9<=0;
buf_time<=0;
end
else if(write_down==0&&read_down==0) begin
case (bit_state)
0:begin//起始位
if(cnt==0)begin tx_SDA<=1;SCL<=1;isOut <=1;end
if(cnt==1)begin tx_SDA<=1;SCL<=1;end
if(cnt==2)begin tx_SDA<=0;SCL<=1;end
if(cnt==3)begin tx_SDA<=0;SCL<=0;bit_state<=bit_state +1;write_data<=write_address; end
end
1,2,3,4,5,6,7,8:begin//数据写入
if(cnt==0)begin SCL<=0; tx_SDA <= write_data[8-bit_state];isOut <=1;end //高位先发送
if(cnt==1)begin SCL<=1;end
if(cnt==2)begin SCL<=1;end
if(cnt==3)begin SCL<=0;bit_state <= bit_state +1;end
end
9:begin//判断ACK
if(cnt==0)begin isOut<=0; end //释放SDA
if(cnt==1)begin SCL<=1;end
if(cnt==2)begin
if(SDA==0&&byte_state==0)begin
byte_state <=1;write_data<=write_chipaddress;end
else if(SDA==0&&byte_state==1)begin
byte_state <=2;write_data<=write_bit;end
else if(SDA==0&&byte_state==2)begin
byte_state <=3;write_data<=write_address; end
else begin SCL<=1;end
end
if(cnt==3)begin
if(byte_state==1)begin
SCL<=0;bit_state<=1;end
else if(byte_state==2)begin
SCL<=0;bit_state<=1; end
else if(byte_state==3)begin
SCL<=0;bit_state<=10;end
else begin SCL<=0; end
end
end
10:begin//停止位
if(cnt==0)begin tx_SDA<=0;SCL<=0;isOut<=1;end
if(cnt==1)begin tx_SDA<=0;SCL<=1;end
if(cnt==2)begin tx_SDA<=1;SCL<=1;end
if(cnt==3)begin tx_SDA<=1;SCL<=0;bit_state<=11; end
end
11:begin//缓存3ms写入数据
if(cnt==0)begin tx_SDA<=1'bz;SCL<=1'bz;isOut<=0;end
if(cnt==1)begin tx_SDA<=1'bz;SCL<=1'bz;end
if(cnt==2)begin tx_SDA<=1'bz;SCL<=1'bz;end
if(cnt==3)begin
if(buf_time==100)begin
write_down <=1;
bit_state<=0; end
else begin
bit_state<=11;
buf_time<=buf_time+1;end
end
end
default:begin isOut <=0;led<=4'b1111; end
endcase
end
else if(write_down==1&&read_down==0)begin//读取数据
case(bit_state)
0:begin//起始位
if(cnt==0)begin tx_SDA<=1;SCL<=1;isOut <=1;end
if(cnt==1)begin tx_SDA<=1;SCL<=1;end
if(cnt==2)begin tx_SDA<=0;SCL<=1;end
if(cnt==3)begin tx_SDA<=0;SCL<=0;bit_state<=bit_state +1;
if(byte_state==5)write_data<=8'b10100001;else write_data<=write_address;end
end
1,2,3,4,5,6,7,8:begin//数据写入
if(cnt==0)begin SCL<=0; tx_SDA <= write_data[8-bit_state];isOut <=1;end//高位先发送
if(cnt==1)begin SCL<=1;end
if(cnt==2)begin SCL<=1;end
if(cnt==3)begin SCL<=0;bit_state <= bit_state +1;end
end
9:begin//判断ACK
if(cnt==0)begin isOut<=0;end //释放SDA
if(cnt==1)begin SCL<=1; end
if(cnt==2)begin
if(SDA==0&&byte_state==3)begin
byte_state <=4;write_data<=write_chipaddress;end
else if(SDA==0&&byte_state==4)begin
byte_state <=5; end
else if(SDA==0&&byte_state==5)begin
byte_state <=6; end
else begin SCL<=1;end
end
if(cnt==3)begin
if(byte_state==4)begin
SCL<=0;bit_state<=1;end
else if(byte_state==5)begin
SCL<=0;bit_state<=0; end
else if(byte_state==6)begin
SCL<=0;bit_state<=10;end
else begin SCL<=0; end
end
end
10,11,12,13,14,15,16,17:begin//数据读
if(cnt==0)begin SCL<=0; isOut<=0; end
if(cnt==1)begin SCL<=1;end
if(cnt==2)begin
if(byte_state==6)begin
SCL<=1;
read_data[17-bit_state] <= SDA;end
end
if(cnt==3)begin SCL<=0;bit_state <= bit_state +1;end
end
18:begin//NACK to 1
if(cnt==0)begin SCL<=0;isOut<=0; end
if(cnt==1)begin SCL<=1;end
if(cnt==2)begin
if(SDA==1)begin
SCL<=1;end
else begin SCL<=1;bit_state<=0;end
end
if(cnt==3)begin SCL<=0; bit_state <= bit_state +1; end
end
19:begin//stop
if(cnt==0)begin tx_SDA<=0;SCL<=0;isOut<=1;end
if(cnt==1)begin tx_SDA<=0;SCL<=1;end
if(cnt==2)begin tx_SDA<=1;SCL<=1;end
if(cnt==3)begin tx_SDA<=1;SCL<=0;bit_state <= bit_state +1; end
end
20:begin//空闲信号只能在边沿变化，同步非常重要
if(cnt==0)begin tx_SDA<=1;SCL<=1;isOut<=1;end
if(cnt==1)begin tx_SDA<=1;SCL<=1; end
if(cnt==2)begin tx_SDA<=1;SCL<=1; end
if(cnt==3)begin read_down<=1;bit_state<=0; led<=4'b0001;end
end
default:begin isOut <=0;end
endcase
end
else if(write_down==1&&read_down==1)begin
if(cnt==0)begin tx_SDA<=1;SCL<=1;isOut<=0;end
if(cnt==1)begin tx_SDA<=1;SCL<=1; end
if(cnt==2)begin tx_SDA<=1;SCL<=1; end
if(cnt==3)begin tx_SDA<=1;SCL<=1; end
end
else begin led<=4'b1111;end
end
endmodule
verilog中24LC04B iic(i2c)读写通信设计步骤，以及程序常见写法错误。的更多相关文章
- 在Android源码树中添加userspace I2C读写工具（i2c-util）
在Android源码树中添加userspace I2C读写工具(i2c-util) http://blog.csdn.net/21cnbao/article/details/7919055 分类: A ...
- 【转】--在Android源码树中添加userspace I2C读写工具（i2c-util）
通过/dev/i2c-n节点,用户可以在userspace直接访问板上的i2c外设寄存器,主要是透过I2C_RDWR这个IO控制命令将i2c_msg数组传递给kernel去执行.下面的代码可以完成这个 ...
- 基于FPGA的I2C读写EEPROM
I2C在芯片的配置中应用还是很多的,比如摄像头.VGA转HDMI转换芯片,之前博主分享过一篇I2C协议的基础学习IIC协议学习笔记,这篇就使用Verilog来实现EEPROM的读写,进行一个简单的I2 ...
- 第23章 I2C—读写EEPROM—零死角玩转STM32-F429系列
第23章 I2C—读写EEPROM 全套200集视频教程和1000页PDF教程请到秉火论坛下载:www.firebbs.cn 野火视频教程优酷观看网址:http://i.youku.com/f ...
- STM32F10x_模拟I2C读写EEPROM
Ⅰ.写在前面 说到IIC,大家都应该不会陌生,我们初学单片机的时候或多或少都知道或了解过,甚至使用I2C控制过器件.但是,有多少人真正去深入理解,或者深入研究过I2C通信协议呢? 1.我们有必要学习I ...
- IC卡接口芯片TDA8007的读写器设计
摘要:阐述T=0传输协议,给出IC卡读写器中使用的IC卡APDU指令流程和原理框图:重点介绍其中的IC卡接口芯片Philips的TDA8007,给出通过TDA8007对CPU IC卡上下电过程.具体程 ...
- STM32F10x_硬件I2C主从通信（轮询发送，中断接收）
Ⅰ.写在前面 关注我分享文章的朋友应该知道我在前面讲述过(软件.硬件)I2C主机控制从机EEPROM的例子.在I2C通信主机控制程序是比较常见的一种,可以说在实际项目中,很多应用都会使用到I2C通信. ...
- 第23章 I2C—读写EEPR
本章参考资料:<STM32F76xxx参考手册>.<STM32F7xx规格书>.库帮助文档<STM32F779xx_User_Manual.chm>及<I2C ...
- STM32F10x_硬件I2C读写EEPROM(标准外设库版本)
Ⅰ.写在前面 上一篇文章是“STM32F10x_模拟I2C读写EEPROM”,讲述使用IO口模拟I2C总线通信,对EEPROM(AT24Xxx)进行读写操作的过程. 上一篇文章主要内容:I2C协议.模 ...
随机推荐
- zabbix添加IIS网站计数器（并发连接数）详解
环境:windows server 2012 前提:IIS上要添加好配置 1,在被监控主机,powershell输入perfmon.msc 2,点击添加按钮 3,在下拉菜单中点击小箭头 ...
- 实践作业4 Web测试（软件评测）
经过我们小组的讨论之后,我们选择的待检测产品为产品三:学校相关网站. 我们测的是华中科技大学软件学院官方网站和华中科技大学计算机学院官方网站. 我们比较的有: 一.功能缺陷一:网页显示信息不全 英文网 ...
- 如何开发微信小程序学习
文件中 project.config.json是开发者工具为我们自动生成的一个开发者工具的配置文件,主要是保存了一些我们对开发者工具的个性化配置. 一个微信小程序应用至少要有两个文件 一个是app.j ...
- C# Main函数中调用异步方法的2种实现
As you discovered, in VS11 the compiler will disallow an async Main method. This was allowed (but ne ...
- windows7 安装pytorch
这几天为了运行python的图像转换的项目,不得不安装pytorch,安装了两天,最后把经验记录一下. 如果版本不匹配会抛出很多错误,而网上的各种解决方式有大部分也解决不了问题. 在安装pytorch ...
- 《Java编程思想》读书笔记-赋值操作符
在最底层,Java中的数据是通过使用操作符来操作的.接下来我们逐一认识一些操作符. 怎么运用操作符 操作符接受一个或多个参数,并生成一个新值. 基本操作符 赋值操作符 符号:= 作用:取右边的值,把它 ...
- test for open live writer
this is a test article post by open live writer.
- office2013 Word 缺少校对工具，按提示下载、安装了文件还是不成功的解决方案
找到你的office安装源iso镜像加载 ——点开镜像双击setup.exe ——选择添加或删除功能 ——下一步——其他的不要动,展开office共享功能项 ——找到校对工具点出下拉项(点朝下的黑色箭 ...
- Visual C++ 6.0对任意三个数字进行排序
# include <stdio.h> int main (void) { int a, b, c; int t; printf("请输入三个整数,中间以空格隔开:") ...
- textview自定义跳转链接
设置方式 ,主要是遍历html中的url,然后加一个自定义的跳转 private void setTextLink(String rule) { if(TextUtils.isEmpty(rule)) ...