FPGA串口与IIC协议实现EEPROM读写教程

资源摘要信息:"FPGA学习之-串口+IIC实现对EEPROM读写操作" 在现代电子设计领域，FPGA（现场可编程门阵列）因其可重配置性和并行处理能力而被广泛应用。本资源重点讲解了如何利用FPGA实现与EEPROM（电可擦可编程只读存储器）的通信，具体通过串口（UART）和IIC（也称为I2C或Inter-Integrated Circuit）两种通信接口。学习本资源需要具备FPGA开发的基础知识，了解Vivado工程的创建和管理，以及熟悉UART和I2C通信协议的基本原理。 1. Vivado工程基础 Vivado是由赛灵思（Xilinx）公司推出的一款强大的FPGA开发工具，它支持从设计输入到设计实现的整个设计流程。在Vivado工程中，设计人员可以利用图形化的界面进行设计的输入、仿真、综合、实现以及下载和调试。Vivado工程的创建是FPGA开发的起点，通常包括创建项目、添加源文件、定义约束文件、进行综合以及生成比特流文件等一系列步骤。本资源假设读者已经熟悉Vivado的基本操作。 2. 串口（UART）通信 串口通信是一种通用的计算机与外部设备之间的串行通信标准。UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是实现串行通信的关键部件，负责将并行数据转换为串行数据进行发送，或将接收到的串行数据转换为并行数据供主机处理。在FPGA中，实现UART通信通常需要设计波特率生成器、发送器、接收器以及数据缓冲区等部分。 3. IIC（I2C）通信协议 I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种多主机多从机的串行通信总线，由荷兰半导体公司Philips（现为NXP）在1980年代提出。I2C只需要两条信号线，一条数据线（SDA）和一条时钟线（SCL），即可实现不同设备之间的通信。在FPGA中实现I2C通信，需要编写状态机来控制数据的发送和接收流程，包括地址发送、应答信号、数据位的发送/接收和结束信号等。 4. EEPROM读写操作 EEPROM是可用电擦除的可编程只读存储器，可用于存储配置数据、程序代码等信息。在FPGA项目中，EEPROM常用于存储配置信息，当FPGA上电时可以从EEPROM中读取配置数据来初始化FPGA。对EEPROM的读写操作通常通过I2C或UART接口完成，这需要设计专门的协议栈来实现数据的传输。 结合本资源的标题和描述，我们可以了解到以下知识点： - 设计FPGA工程时需要考虑的要点，如资源分配、时序约束等。 - UART通信的基本原理和在FPGA中实现UART通信的设计要点，包括波特率生成、起始位、数据位、停止位的处理。 - I2C通信协议的原理，以及如何在FPGA中设计符合I2C协议的通信模块，包括主机和从机的实现。 - EEPROM的特性和基本操作，以及如何在FPGA项目中实现对EEPROM的读写控制。 本资源的文件名称列表中的"Uart_IIC_EEPROM"指代了项目中主要实现的三个模块：UART模块、IIC模块和EEPROM操作模块。通过这些模块的组合使用，本资源将指导学习者掌握如何在FPGA平台上实现数据的串行传输和存储，这对于嵌入式系统设计、数字逻辑设计以及FPGA应用开发有着重要的意义。