使用Verilog实现APB和IIC总线通信
时间: 2023-06-11 20:07:15 浏览: 333
IIC通信协议的Verilog实现
APB(高级外设总线)和IIC(I2C)总线是两种常见的总线协议,可以用于在芯片内部连接不同的外设。下面是使用Verilog实现APB和IIC总线通信的一些基本步骤。
## 实现APB总线通信
1. 首先,需要定义APB总线的信号,包括时钟(PCLK)、复位(PRESETn)、地址(PADDR)、数据(PWDATA和PRDATA)、读写控制(PWRITE)和使能(PSEL)。这些信号的定义可以参考ARM公司的APB总线规范。
```verilog
module apb_master(
input wire PCLK, // 时钟信号
input wire PRESETn, // 复位信号
output reg [31:0] PADDR, // 地址信号
input wire [31:0] PWDATA,// 写数据信号
output wire [31:0] PRDATA,// 读数据信号
output reg PWRITE, // 读写控制信号
output reg PSEL // 使能信号
);
// 这里定义了APB总线的各个信号
endmodule
```
2. 接下来,需要实现APB总线的读写操作。这里以读操作为例,假设需要从地址为0x100的外设中读取数据,可以按照以下步骤进行操作。
```verilog
// 1. 设置地址信号
PADDR <= 32'h100;
// 2. 设置读写控制信号
PWRITE <= 1'b0;
// 3. 设置使能信号
PSEL <= 1'b1;
// 4. 等待一定时间,让外设读取数据
#10;
// 5. 读取数据信号
data_out <= PRDATA;
// 6. 取消使能信号
PSEL <= 1'b0;
```
3. 实现APB总线的写操作也类似,只需要将读写控制信号设置为1,数据信号设置为要写入的数据即可。
## 实现IIC总线通信
1. 首先,需要定义IIC总线的信号,包括时钟(SCL)、数据(SDA)和复位(RESETn)。这些信号的定义可以参考I2C总线规范。
```verilog
module i2c_master(
input wire SCL, // 时钟信号
inout wire SDA, // 数据信号
input wire RESETn // 复位信号
);
// 这里定义了IIC总线的各个信号
endmodule
```
2. 接下来,需要实现IIC总线的读写操作。这里以读操作为例,假设需要从地址为0x50的外设中读取数据,可以按照以下步骤进行操作。
```verilog
// 1. 发送起始位
SDA <= 1'b0;
#10;
SCL <= 1'b0;
#10;
// 2. 发送器件地址和读写控制位
SDA <= 1'b0;
#10;
SCL <= 1'b1;
#10;
SDA <= 1'b1;
#10;
SCL <= 1'b0;
#10;
// 3. 发送寄存器地址
SDA <= 1'b0;
#10;
SCL <= 1'b1;
#10;
SDA <= 1'b1;
#10;
SCL <= 1'b0;
#10;
// 4. 发送起始位
SDA <= 1'b0;
#10;
SCL <= 1'b1;
#10;
// 5. 读取数据
SDA <= 1'bz;
#10;
SCL <= 1'b0;
#10;
data_out <= SDA;
// 6. 发送停止位
SDA <= 1'b0;
#10;
SCL <= 1'b1;
#10;
SDA <= 1'b1;
```
3. 实现IIC总线的写操作也类似,只需要将读写控制位设置为写操作,并将要写入的数据发送给外设即可。
以上是APB和IIC总线通信的基本实现步骤,具体实现中还需要考虑各种异常情况和时序要求,这需要根据具体的外设和总线规范进行调整。
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