基于Actel FPGA的I2C IP的應(yīng)用

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

　　Actel公司免費(fèi)提供I2C IP核——Core I2C。Core I2C是基于APB總線形式的，它的優(yōu)點(diǎn)是可以連接到Core 8051或者是Cortex M1處理器上，方便用戶進(jìn)行SoC設(shè)計(jì)，本文將主要介紹Core I2C的原理與應(yīng)用。

　　1. Core I2C介紹

　　(1)I2C協(xié)議簡(jiǎn)介

　　I2C總線協(xié)議定義如下：只有在總線處于“非忙”狀態(tài)時(shí)，才能開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸。在數(shù)據(jù)傳輸期間，只要時(shí)鐘線為高電平，數(shù)據(jù)線都必須保持穩(wěn)定，否則數(shù)據(jù)線上的任何變化都被當(dāng)作“啟動(dòng)”或“停止”信號(hào)。圖1所示為總線狀態(tài)的定義。

　　I2C總線的工作方式為：當(dāng)SCL為高電平時(shí)，如果檢測(cè)到SDA的下降沿，則啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳輸;在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，只要SCL為高電平時(shí)，SDA數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，SDA數(shù)據(jù)可以在SCL的低電平時(shí)發(fā)生變化;當(dāng)SCL為高電平時(shí)，如果檢測(cè)到SDA的上升沿，則停止數(shù)據(jù)的傳輸。