基于A(yíng)ctel FPGA的I2C IP的應用

　　I2C(Inter Integrated Circuit)雙向二線(xiàn)制串行總線(xiàn)，是由飛利浦公司制定的。I2C總線(xiàn)是一個(gè)多主機的總線(xiàn)，使用串行數據線(xiàn)(SDA)和串行時(shí)鐘線(xiàn)(SCL)在總線(xiàn)上傳遞信息。每個(gè)器件都有一個(gè)唯一的識別地址，而且都可以作為一個(gè)發(fā)送器或接收器。當連接在I2C總線(xiàn)上的多個(gè)主機器件同時(shí)傳輸數據時(shí)，通過(guò)仲裁來(lái)避免沖突。SDA和SCL都是雙向線(xiàn)路，通過(guò)一個(gè)電流源或上拉電阻連接到電源。器件輸出級必須是漏極開(kāi)路或集電極開(kāi)路，當總線(xiàn)空閑時(shí)，兩條線(xiàn)路處于高電平，執行線(xiàn)與的功能。

　　Actel公司免費提供I2C IP核——Core I2C。Core I2C是基于A(yíng)PB總線(xiàn)形式的，它的優(yōu)點(diǎn)是可以連接到Core 8051或者是Cortex M1處理器上，方便用戶(hù)進(jìn)行SoC設計，本文將主要介紹Core I2C的原理與應用。

　　1. Core I2C介紹

　　(1)I2C協(xié)議簡(jiǎn)介

　　I2C總線(xiàn)協(xié)議定義如下：只有在總線(xiàn)處于“非忙”狀態(tài)時(shí)，才能開(kāi)始數據傳輸。在數據傳輸期間，只要時(shí)鐘線(xiàn)為高電平，數據線(xiàn)都必須保持穩定，否則數據線(xiàn)上的任何變化都被當作“啟動(dòng)”或“停止”信號。圖1所示為總線(xiàn)狀態(tài)的定義。

　　I2C總線(xiàn)的工作方式為：當SCL為高電平時(shí)，如果檢測到SDA的下降沿，則啟動(dòng)數據的傳輸;在數據傳輸時(shí)，只要SCL為高電平時(shí)，SDA數據必須保持穩定，SDA數據可以在SCL的低電平時(shí)發(fā)生變化;當SCL為高電平時(shí)，如果檢測到SDA的上升沿，則停止數據的傳輸。