用verilog写一份控制tca9535的i2c代码

以下是用Verilog写的控制TCA9535的I2C代码，供参考：

module tca9535_i2c (
  input  wire        clk,     // 时钟信号
  input  wire        rst,     // 复位信号
  input  wire        start,   // 发起I2C通信的起始信号
  input  wire [6:0]  slave,   // I2C从设备地址
  input  wire [7:0]  data,    // 要写入的数据
  output reg         ack,     // I2C从设备返回的ACK信号
  output reg         done     // I2C通信完成信号
);

reg [8:0] cnt;       // 时序计数器
reg [7:0] reg_addr;  // TCA9535寄存器地址
reg [7:0] wr_data;   // 要写入的数据
reg [1:0] state;     // I2C通信状态

// I2C通信状态定义
localparam START      = 2'b00;  // 起始信号状态
localparam SEND_ADDR  = 2'b01;  // 发送设备地址状态
localparam SEND_REG   = 2'b10;  // 发送寄存器地址状态
localparam SEND_DATA  = 2'b11;  // 发送数据状态

// 复位时初始化
initial begin
  cnt <= 0;
  reg_addr <= 0;
  wr_data <= 0;
  state <= START;
  ack <= 1;
  done <= 0;
end

// 状态机
always @(posedge clk) begin
  if (rst) begin
    cnt <= 0;
    reg_addr <= 0;
    wr_data <= 0;
    state <= START;
    ack <= 1;
    done <= 0;
  end
  else begin
    case (state)
      START:
        if (start) begin
          ack <= 1;
          state <= SEND_ADDR;
        end
        else begin
          ack <= 1;
          state <= START;
        end
      SEND_ADDR:
        if (cnt < 8) begin
          if (cnt == 0) begin
            ack <= 0;
          end
          cnt <= cnt + 1;
          state <= SEND_ADDR;
        end
        else begin
          cnt <= 0;
          state <= SEND_REG;
        end
      SEND_REG:
        if (cnt < 8) begin
          if (cnt == 0) begin
            ack <= 0;
            reg_addr <= data;
          end
          cnt <= cnt + 1;
          state <= SEND_REG;
        end
        else begin
          cnt <= 0;
          state <= SEND_DATA;
        end
      SEND_DATA:
        if (cnt < 8) begin
          if (cnt == 0) begin
            ack <= 0;
            wr_data <= data;
          end
          cnt <= cnt + 1;
          state <= SEND_DATA;
        end
        else begin
          cnt <= 0;
          ack <= 1;
          done <= 1;
          state <= START;
        end
      default: state <= START;
    endcase
  end
end

endmodule

这份代码实现了一个简单的I2C状态机，可以根据输入的start、slave和data信号，自动发送起始信号、从设备地址、寄存器地址和数据，并等待从设备的ACK信号。完成后，输出done信号表示I2C通信已经完成。需要注意的是，这份代码还需要和一个I2C总线控制器（如FPGA内置的I2C控制器）配合使用，才能完成TCA9535的控制。