用verilog代码写一个i2c时序控制tca9535芯片,将芯片16个io口置为输出,并可以写入输出值。之后回读配置寄存器和输出寄存器的值
时间: 2024-02-23 22:01:19 浏览: 22
以下是一个简单的Verilog代码示例,用于控制TCA9535芯片的I2C时序,并将芯片的16个IO口配置为输出,并可以写入输出值。之后,从配置寄存器和输出寄存器中读取值。
```
module i2c_tca9535 (
input wire clk,
input wire rst,
output wire sda,
inout wire scl,
input wire write_enable,
input wire [3:0] slave_addr,
input wire [7:0] config_reg,
input wire [7:0] output_reg,
output wire [7:0] config_reg_rd,
output wire [7:0] output_reg_rd
);
// 定义状态机的状态
typedef enum {IDLE, START, WRITE_ADDR, WRITE_REG, RESTART, READ_ADDR, READ_DATA, STOP} state_t;
state_t state;
// 定义寄存器
reg [7:0] config_reg_int;
reg [7:0] output_reg_int;
// 定义计数器
reg [3:0] cnt;
// 初始化状态机
initial begin
state = IDLE;
end
// 定义时序参数
parameter SDA_SETUP_TIME = 10;
parameter SDA_HOLD_TIME = 10;
parameter SCL_PERIOD = 20;
// 定义时钟周期
always @(posedge clk) begin
// 复位时,状态机回到IDLE状态
if (rst) begin
state <= IDLE;
cnt <= 0;
sda <= 1;
scl <= 1;
config_reg_int <= 0;
output_reg_int <= 0;
end
else begin
// 根据状态机状态进行操作
case (state)
// 空闲状态,等待启动信号
IDLE: begin
sda <= 1;
scl <= 1;
if (write_enable) begin
state <= START;
cnt <= 0;
end
end
// 启动
START: begin
if (cnt < 4) begin
sda <= 0;
cnt <= cnt + 1;
end
else begin
state <= WRITE_ADDR;
cnt <= 0;
end
end
// 写从设备地址
WRITE_ADDR: begin
if (cnt < 8) begin
sda <= slave_addr[cnt];
cnt <= cnt + 1;
end
else begin
state <= WRITE_REG;
cnt <= 0;
end
end
// 写寄存器地址
WRITE_REG: begin
if (cnt < 8) begin
sda <= config_reg[cnt];
cnt <= cnt + 1;
end
else begin
state <= RESTART;
cnt <= 0;
end
end
// 重新启动
RESTART: begin
if (cnt < 4) begin
sda <= 0;
cnt <= cnt + 1;
end
else begin
state <= READ_ADDR;
cnt <= 0;
end
end
// 读从设备地址
READ_ADDR: begin
if (cnt < 8) begin
sda <= slave_addr[cnt];
cnt <= cnt + 1;
end
else begin
state <= READ_DATA;
cnt <= 0;
end
end
// 读数据
READ_DATA: begin
if (cnt < 8) begin
sda <= 1;
cnt <= cnt + 1;
end
else begin
state <= STOP;
cnt <= 0;
end
end
// 停止
STOP: begin
if (cnt < 4) begin
sda <= 0;
cnt <= cnt + 1;
end
else begin
state <= IDLE;
cnt <= 0;
end
end
endcase
// 控制SCL时钟
if (cnt == 0) begin
scl <= 0;
end
else if (cnt == (SCL_PERIOD / 2)) begin
scl <= 1;
end
// 控制SDA时钟
if (cnt == SDA_SETUP_TIME) begin
sda <= 1;
end
else if (cnt == (SDA_SETUP_TIME + SDA_HOLD_TIME)) begin
sda <= 0;
end
// 从芯片读取配置寄存器和输出寄存器
if (state == READ_DATA && cnt == 4) begin
config_reg_int <= sda;
end
else if (state == READ_DATA && cnt == 12) begin
output_reg_int <= sda;
end
end
end
// 将寄存器的值输出到输出端口
assign config_reg_rd = config_reg_int;
assign output_reg_rd = output_reg_int;
endmodule
```
这个代码中定义了一个I2C时序控制器,可以通过输入端口控制TCA9535芯片的IO口的配置和输出值,并从芯片的配置寄存器和输出寄存器中读取值。该代码中,SDA和SCL端口分别用于控制I2C总线,write_enable用于控制写入数据的使能,slave_addr、config_reg和output_reg用于输入写入的从设备地址、配置寄存器地址和输出寄存器地址以及数据。config_reg_rd和output_reg_rd用于输出配置寄存器和输出寄存器的值。