【ALINX&紫光同创PGL12G开发板】-4-理解IIC总线

独活草

  总所周知，IIC接口也是嵌入式系统中常用到的硬件通讯接口之一，PGL12G 板子的开发者比较有心，在板子上集成了2路支持IIC方式通讯的设备供大家学习。一路是EEPROM 24LC04 芯片,容量为4K (2*256*8bit),由2个256Byte的block组成；一路实时时钟RTC芯片 DS1338 ;

插入说说 IIC 总线：

IIC是一种多向控制总线，也就是说多个芯片可以连接到同一总线结构下，同时每个芯片都可以作为实时数据传输的控制源。

   IIC串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。所有接到IIC总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。

   

  PGL12G 板子，是将FPGA芯片作为IIC 主站设备，将EEPROM、RTC 芯片作为了2个从站设备；


  上面介绍完了原理，接着来扒代码：
  笔者首先下载官方的EEPROM测试Verilog代码，实现了预期的效果，分析一下：
  主站要与从站进行IIC通讯之前，是需要知道从站的编号的，翻看上面24LC04接口部分电路图，得出：
  A2 A1 A0 = 0 0 1
查找24LC04芯片资料找到：

如图介绍所示，24XX 系列的从站地址由三部分组成：控制码+片选位+读写控制位；即1010 001 0 ；转换成16进制就是0xa2

这里先默认读写控制位为 0-写 。

再看看EEPROM-test代码里：

找到了配置从站地址的地方，果然配的参数也是0xa2；

为了弄清楚怎么处理“写”与“读”时从站地址的问题，继续翻看i2c_master_top.v 代码，找到：

原来在I2C_master底层代码里，默认一开始是传入“写”从站的地址，若是有了“写”的请求时，就把这个地址加0，然后作为从站地址；若是有了“读”的请求时，就把这个地址加1，然后作为从站地址；666
仔细翻看了下I2C_master的代码：看到了IIC总线的通讯波特率是100KHz

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  好了，接着说说时钟芯片的测试：

  按照惯例，下载了官网的Verilog代码进入FPGA芯片，成功出现了预期效果：

      

测试例子里是一上电，就从2000-00-00 00：00：01 开始计数；然后串口输出时间；

同样翻看时钟芯片DS1338的资料，看到：

由此可以计算出它的从站地址为 1101 000 0，换成十六进制就是0xD0;

然后在ds1338_i2c.v代码里找到了：

这个测试程序里，在uart_send.v里完成读取芯片内部寄存器的时间，并且已经限制了只能是“20XX”年，也就是“年”只有2个数据位，且目前没有写通过串口输入方式修改时间的代码：

大概研究了下官方底层脚本是有write函数的，可以修改时间参数，基本思路是在串口接收函数代码段里做解析，然后write.

先立个flag，等有时间再研究。