FPGA上实现24C02存储器IIC通信的Verilog设计源码

资源摘要信息:"本资源包含了使用Verilog语言编写的IIC协议与24C02 EEPROM存储器通信的Quartus 9.1工程源码。该工程可作为学习和设计参考，适用于FPGA开发板。工程中包含了两个主要的模块：iic_top顶层模块和iic_com IIC通信模块。此外，还包括了led_seg7模块，用于将数据通过7段数码管显示。整个系统设计用于通过IIC协议实现24C02存储器的读写操作，并且可以通过按键控制执行写入或读取存储器数据。该工程源码通过提供顶层模块的端口定义、模块间的接口连接以及内部模块的逻辑功能，详细展现了如何在FPGA上实现IIC总线协议，以及如何控制外部24C02存储器的读写过程。" 知识点详细说明： 1. FPGA与Verilog基础 - FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可以通过编程来配置的集成电路，它允许工程师根据需要定制硬件功能。 - Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于模拟电子系统，并在FPGA和ASIC设计中广泛使用。 2. IIC协议原理 - IIC（Inter-Integrated Circuit）协议是一种串行通信协议，广泛应用于微控制器和各种外围设备之间的通信。 - IIC使用两条线进行通信：一条是串行数据线（SDA），另一条是串行时钟线（SCL）。 - 它支持多主机和多从机操作，通过地址识别和应答机制进行通信。 3. Quartus II软件 - Quartus II是Altera（现为Intel旗下公司）开发的一款FPGA设计软件，广泛用于设计、模拟和编程FPGA器件。 - 本资源中的工程源码是在Quartus II 9.1版本中创建的，用于实现Verilog模块的编译、仿真和下载到FPGA开发板。 4. 24C02 EEPROM存储器 - 24C02是一款基于IIC协议的串行EEPROM存储器，具有2K位存储容量。 - 它在多种电子设备中用于存储配置参数或小量数据，通常具有写保护功能。 5. 顶层模块iic_top - iic_top模块是整个工程的入口点，定义了与外部设备（如24C02和按键）连接的端口。 - 它包含了IIC通信模块iic_com和数码管显示模块led_seg7的实例化。 6. IIC通信模块iic_com - iic_com模块实现了与24C02存储器进行IIC通信的核心逻辑。 - 它包含了按键检测逻辑、分频逻辑和IIC通信逻辑。 - 按键检测逻辑用于识别按键按下事件，并触发写入或读取操作。 - 分频逻辑用于生成适合IIC协议的时钟信号，这里产生的是100kHz的时钟频率。 7. 数码管显示模块led_seg7 - led_seg7模块用于将读取到的数据在7段数码管上显示。 - 它接收来自iic_com模块的数据，并将其转换为数码管能显示的格式。 8. 信号定义 - clk：提供给模块的时钟信号，通常为FPGA开发板上的固定频率时钟。 - rst_n：复位信号，通常用于初始化系统或模块状态。 - sw1, sw2：控制读写操作的按键输入信号。 - scl：IIC时钟信号，连接至24C02的SCL引脚。 - sda：IIC数据信号，连接至24C02的SDA引脚。 - sm_cs1_n, sm_cs2_n：数码管的片选信号，用于选择激活的数码管。 - sm_db：7段数码管的数据输入，用于显示数据。 9. Verilog代码结构 - 使用模块化设计，将复杂系统分解为可管理的小模块。 - 使用参数化和模块化编程技术，便于代码的重用和维护。 10. 实验与设计参考 - 本资源不仅可以作为学习IIC通信和FPGA编程的实验资料，还可以作为进行相关设计工作的参考。 该资源的源码包文件名称为"verilogiic1121"，包含了上述所有模块的Verilog代码文件，通过这些文件，用户可以进一步深入理解FPGA与Verilog编程，以及如何通过FPGA实现IIC协议与外部设备通信。