cyclone2 FPGA操作AT24C02 EEPROM的I2C读写实验

资源摘要信息:"该资源涉及使用FPGA（具体为cyclone2系列的EP2C8芯片）通过Verilog语言实现对I2C接口的EEPROM（型号AT24C02）进行读写操作的Quartus 9.1工程文件。I2C总线是一种常见的串行总线技术，其特点是操作简单、接口占用少。AT24C02是一款串行EEPROM存储器，广泛应用于需要非易失性存储的场合。在本实验中，用户通过操作开发板上的键盘，可以将拨码开关的数据写入到EEPROM的指定地址，然后通过按另一个键，从EEPROM中读取之前写入的数据，并通过数码管显示出来。实验中sw0用于触发写操作，sw1用于触发读操作。为了帮助用户更好地理解和使用本程序，还应仔细阅读AT24C02的数据手册。 以下详细说明相关知识点： 1. FPGA基础知识： - FPGA（现场可编程门阵列）是一种可以通过编程来配置的逻辑器件。它由可编程逻辑块和可编程互连组成，允许用户实现自定义的数字逻辑电路。 - cyclone2是Altera（现为Intel FPGA的一部分）推出的FPGA产品系列之一，EP2C8代表其中的具体型号。 - Quartus II是Intel FPGA公司的一款综合性FPGA开发软件，支持设计输入、综合、仿真、布局布线和下载等功能。 2. I2C总线协议： - I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信总线，主要用于连接低速外围设备到处理器或微控制器。 - I2C总线只需要两条线即可实现通信，一条是串行时钟线（SCL），另一条是串行数据线（SDA）。 - I2C采用主从通信模式，可以连接多个从设备，每个从设备都有一个唯一的地址。 3. EEPROM存储器： - EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）是一种电可擦可编程只读存储器，可以多次擦写数据。 - AT24C02是Atmel公司生产的一款EEPROM存储器，具有2K位的存储容量，支持I2C总线通信。 - EEPROM常用作参数存储、固件存储等非易失性存储需求的场合。 4. Verilog语言与设计： - Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于电子系统级设计，可以用来模拟电子系统，或者生成用于实际硬件设计的代码。 - Verilog程序主要由模块组成，模块可以包含输入输出端口、内部信号、逻辑行为描述等。 - 本实验中使用Verilog编写了i2c模块，其中包括了时钟线（clk）、复位信号（rst）、数据输入（data_in）、写入信号（wr_input）、读出信号（rd_input）、以及I2C通信所需的时钟（scl）和数据（sda）端口。 5. I2C通信的实现： - 在本实验中，通过Verilog编写的i2c模块负责实现与AT24C02 EEPROM的I2C通信协议，包括起始信号、停止信号、应答信号、数据传输等。 - 实验中，当检测到写入信号（wr_input）为高时，FPGA会将拨码开关的数据写入EEPROM；当检测到读出信号（rd_input）为高时，FPGA会从EEPROM读取数据并通过数码管显示。 6. 数码管显示： - 数码管是一种常用的显示设备，可以用来显示数字和某些字符。 - 在本实验中，数码管用于显示从EEPROM读取的数据，方便用户验证数据的写入与读取是否成功。 以上就是该资源所涉及的主要知识点。通过这个实验，用户不仅能够学会如何使用FPGA进行I2C通信，还能加深对EEPROM存储器工作原理的理解，并通过Verilog编程实践加深对数字电路设计的理解。"