fpga iic协议状态机
时间: 2023-08-24 12:15:37 浏览: 52
FPGA I2C(Inter-Integrated Circuit)协议状态机是一个用于实现I2C通信协议的状态机。I2C是一种串行通信协议,常用于连接集成电路之间的通信。在FPGA中,可以使用状态机来实现I2C协议的发送和接收。
状态机可以根据I2C协议的时序要求,通过不同的状态来控制数据的传输和处理。一般情况下,I2C协议的状态机包括以下几个基本状态:
1. 空闲状态(Idle State):初始状态,等待开始条件的出现。
2. 起始状态(Start State):检测到开始条件后进入的状态,发送起始位。
3. 地址状态(Address State):发送或接收设备地址的状态。
4. 数据状态(Data State):发送或接收数据的状态。
5. 应答状态(Acknowledge State):等待接收方发送应答信号的状态。
6. 停止状态(Stop State):发送停止条件后进入的状态,结束一次传输。
在每个状态中,根据当前的操作和接收/发送的数据,状态机会根据I2C协议的规定进行相应的动作和切换到下一个状态。具体的实现方式可以根据FPGA平台和设计需求而有所不同。
需要注意的是,在实现FPGA I2C协议状态机时,还需要考虑时序控制、错误处理和时钟频率等因素,以确保正确的数据传输和协议的完整性。
相关问题
fpga中的iic通信协议
在FPGA中,IIC通信协议是一种用于在主机和从机之间进行通信的串行通信协议。它是一种双线路通信协议,包括时钟线(SCL)和数据线(SDA)。IIC通信协议使用Verilog编程语言来实现。
在IIC通信协议中,数据的传输是由主机控制的。主机发送起始信号,然后发送从机的地址和读写位,接着发送数据。当主机接收数据时,它会发送一个非应答信号给从机,然后从机释放数据线以允许主机产生终止信号。
在数据传输期间,数据线上的数据必须保持稳定,只有在时钟线上的信号为低电平期间,数据线上的电平状态才允许变化。这个过程需要严格遵循IIC通信协议的时序要求。
因此,通过使用Verilog编程语言来实现IIC通信协议,可以在FPGA中实现与外部设备的通信。这种通信协议在模拟信号转换中,如使用PCF8591芯片进行模拟信号转换时,非常有用。
fpga oled iic 代码
以下是一个使用 FPGA 控制 OLED 显示屏的 I2C 通信的示例代码:
```verilog
module FPGA_OLED (
input wire clk, // 时钟信号
input wire rst, // 复位信号
output wire sda, // I2C 数据线
inout wire scl // I2C 时钟线
);
reg [7:0] data; // 存储要发送的数据
reg [3:0] state; // I2C 状态机状态
reg [7:0] counter; // 计数器
wire sda_in; // 输入的 SDA 信号
wire sda_out; // 输出的 SDA 信号
// I2C 状态定义
localparam IDLE = 0;
localparam START = 1;
localparam ADDRESS_WRITE = 2;
localparam DATA_WRITE = 3;
localparam STOP = 4;
// I2C 操作定义
localparam CMD_INIT = 8'h80; // 初始化 OLED 显示屏命令
localparam CMD_DISPLAY_ON = 8'hAF; // 打开 OLED 显示命令
// I2C 状态机
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
state <= IDLE;
counter <= 0;
end else begin
case (state)
IDLE:
if (counter == 0) begin
state <= START;
counter <= 7;
end else begin
state <= IDLE;
counter <= counter - 1;
end
START:
if (counter == 0) begin
sda <= 0;
scl <= 0;
state <= ADDRESS_WRITE;
counter <= 7;
end else begin
state <= START;
counter <= counter - 1;
end
ADDRESS_WRITE:
if (counter == 0) begin
sda <= 0;
scl <= 1;
state <= DATA_WRITE;
counter <= 7;
end else begin
state <= ADDRESS_WRITE;
counter <= counter - 1;
end
DATA_WRITE:
if (counter == 0) begin
sda <= data[7];
scl <= 0;
state <= STOP;
counter <= 7;
end else begin
sda <= data[counter - 1];
state <= DATA_WRITE;
counter <= counter - 1;
end
STOP:
if (counter == 0) begin
sda <= 1;
scl <= 1;
state <= IDLE;
end else begin
state <= STOP;
counter <= counter - 1;
end
default:
state <= IDLE;
endcase
end
end
// I2C 数据输入输出
assign sda_in = sda;
assign sda_out = (state == DATA_WRITE) ? 1'bz : sda;
// OLED 初始化和显示命令
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
data <= 0;
end else begin
case (state)
ADDRESS_WRITE:
if (counter == 7) begin
data <= CMD_INIT;
end else if (counter == 6) begin
data <= CMD_DISPLAY_ON;
end else begin
data <= 0;
end
DATA_WRITE:
data <= 0;
default:
data <= 0;
endcase
end
end
endmodule
```
这是一个简单的 Verilog 代码示例,用于在 FPGA 上通过 I2C 协议控制 OLED 显示屏。这段代码包含了一个简单的 I2C 状态机和相关的信号处理逻辑。你可以根据你的具体硬件平台和 OLED 显示屏的规格进行相应的修改和适配。