Verilog实现I2C SLAVE

I2C是一种串行通信协议，它使用两根信号线（SCL和SDA）进行通信。在I2C协议中，设备分为主设备和从设备。从设备是被动的，需要等待主设备的请求，然后才能发送数据。下面是一个Verilog实现的I2C从设备的示例代码：

module i2c_slave (
  input wire scl,
  inout wire sda
);

  parameter IDLE = 0;
  parameter ADDR = 1;
  parameter DATA = 2;

  reg [7:0] address;
  reg [7:0] data;
  reg [2:0] state;
  reg [3:0] bit_count;
  reg ack;

  assign sda = (state == DATA && bit_count > 0) ? data[bit_count - 1] : 1'bz;

  always @(posedge scl) begin
    if (state == IDLE) begin
      if (!scl && sda) begin
        state <= ADDR;
        bit_count <= 7;
        address <= 0;
        ack <= 0;
      end
    end else if (state == ADDR) begin
      if (bit_count == 0) begin
        state <= DATA;
        bit_count <= 7;
        ack <= 1;
      end else begin
        address <= {address[6:0], sda};
        bit_count <= bit_count - 1;
        ack <= 0;
      end
    end else if (state == DATA) begin
      if (bit_count == 0) begin
        state <= IDLE;
        ack <= 0;
      end else begin
        data <= {data[6:0], sda};
        bit_count <= bit_count - 1;
        ack <= 1;
      end
    end

    if (scl && !ack) begin
      bit_count <= 7;
      state <= IDLE;
    end
  end

endmodule

在这个示例代码中，I2C从设备被实现为一个模块，输入端口包括SCL和SDA信号线。模块中包括一个状态机，用于管理I2C从设备的状态。在IDLE状态下，从设备等待主设备请求。当主设备发送一个地址时，从设备进入ADDR状态并开始接收地址。当主设备发送数据时，从设备进入DATA状态并开始接收数据。从设备在接收到地址或数据时会发送ACK信号给主设备，以表示数据成功接收。如果主设备没有收到ACK信号，它将重新发送数据。最后，当主设备完成数据传输时，从设备返回到IDLE状态。

需要注意的是，I2C从设备的实现需要根据具体的应用进行修改。例如，如果需要从设备响应主设备的请求，需要在模块中添加一个输出端口。