已知时钟clk为100k,rst为复位信号,上升沿有效,基于C、Verilog HDL或者VHDL语言,将A器件内的4个8位数据,按照I2C协议规格通过总线sda,写入地址为H98的器件B的内存,该内存地址为H01 ,并产生相应串行时钟scl
时间: 2024-05-06 13:15:47 浏览: 99
下面是基于Verilog HDL的代码实现:
```verilog
module i2c_master (
input clk, // 时钟信号
input rst, // 复位信号
inout sda, // I2C总线数据线
output scl // I2C总线时钟线
);
// 定义状态机状态
typedef enum logic [2:0] {
IDLE, // 空闲状态
START, // 启动状态
WRITE, // 写状态
STOP // 停止状态
} state_t;
reg [7:0] data[0:3] = '{8'h11, 8'h22, 8'h33, 8'h44}; // A器件内的4个8位数据
reg [2:0] state = IDLE; // 初始状态为IDLE
reg [3:0] cnt = 4'b0000; // 数据计数器
reg [7:0] addr = 8'h98; // B器件的地址
assign sda = (state == IDLE) ? 1'b1 : // 空闲状态,SDA为高电平
((cnt == 4'b0000) ? 1'b0 : // START状态,SDA为低电平
((cnt == 4'b1000) ? 1'b1 : // STOP状态,SDA为高电平
((data[cnt - 1] >> (7 - cnt[1:0])) & 1'b1))); // WRITE状态,根据数据位发送SDA信号
assign scl = (state == IDLE) ? 1'b1 : // 空闲状态,SCL为高电平
((cnt == 4'b0000) ? 1'b0 : // START状态,SCL为高电平
((cnt == 4'b1000) ? 1'b1 : // STOP状态,SCL为高电平
1'b0)); // WRITE状态,SCL为低电平
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin // 复位信号有效
state <= IDLE;
cnt <= 4'b0000;
end
else begin // 正常工作状态
case (state)
IDLE: begin // 空闲状态
if (~sda & scl) // START信号
state <= START;
end
START: begin // 启动状态
if (sda & ~scl) begin // 等待SDA和SCL都为高电平
sda <= 0;
state <= WRITE;
end
end
WRITE: begin // 写状态
if (~scl) begin // 等待SCL变为高电平
if (cnt == 4'b1000) begin // 最后一个数据位
sda <= 1;
state <= STOP;
end
else begin
sda <= (data[cnt] >> (7 - cnt[1:0])) & 1'b1;
cnt <= cnt + 1;
end
end
end
STOP: begin // 停止状态
if (sda & ~scl) // 等待SDA和SCL都为高电平
state <= IDLE;
end
endcase
end
end
endmodule
```
上述代码实现了一个简单的I2C总线主设备,将A器件内的4个8位数据按照I2C协议规格写入地址为H98的B器件的内存地址H01,并产生相应的串行时钟scl。其中,状态机分为IDLE、START、WRITE和STOP四个状态,根据I2C协议规格依次发送START、地址、数据和STOP信号,逐位发送数据并等待ACK信号。由于没有实际的硬件设备,上述代码仅供参考。
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