EEPROM读写例程学习笔记

本人FPGA新手一名&＃xff0c;这篇随笔是我读EEPROM读写例程时记的流水账&＃xff0c;还望各位高人勿喷&＃xff01;

I2C读写时序&＃xff1a;

写&＃xff1a;启动信号》》控制字节&＃xff08;末位1&＃xff09;》》应答》》写单元地址》》应答》》要写的数据》》应答》》停止信号&＃xff08;用5个时钟完成写操作&＃xff09;

读&＃xff1a;启动信号》》控制字节&＃xff08;末位0&＃xff09;》》应答》》写单元地址》》应答》》启动》》控制字节&＃xff08;末位1&＃xff09;》》应答》》读数据&＃xff08;用7个时钟完成读操作&＃xff09;

----------------------

源码为&＃xff1a;verilog数字系统设计教程&＃xff08;夏宇闻&＃xff09;第十六章例程源码&＃xff08;学习嵌套状态机写法&＃xff09;

信号源产生&＃xff1a;读信号&＃xff08;WR&＃xff09;、写信号&＃xff08;RD&＃xff09;、并行地址信号&＃xff08;addr[10:0]&＃xff09;、并行数据信号&＃xff08;DATA[7:0]&＃xff09;

各信号作用&＃xff1a;

link_write 当其有效时&＃xff0c;将sh8out_buf[7]连接到sda2上&＃xff0c;此处只取最高位&＃xff0c;再利用子状态机的移位操作&＃xff0c;实现8位数据sh8out_buf的串行输出

link_head  link_stop 原理同上&＃xff0c;利用2位二进制数实现启动信号和停止信号的串行输出

link_sda 当其有效时&＃xff0c;将上述串行数据连接到SDA&＃xff0c;将数据输入EEPROM

link_read 有效时将data_from_rm中缓存的8位并行数据输出到DATA中 即实现读操作

FF &＃xff1a;标志寄存器&＃xff08;用于显示子状态机任务是否完成&＃xff09;&＃xff0c;例如&＃xff0c;在write_start状态中&＃xff0c;如果FF为0表明启动信号还没送出&＃xff0c;则启动子状态机&＃xff0c;输出启动信号&＃xff0c;并在完成后将FF置1&＃xff0c;表明已经输出启动信号&＃xff0c;可以进行下一步操作

主状态机&＃xff1a;

复位&＃xff1a;各控制信号断开&＃xff08;link&＃xff09;&＃xff0c;读写标志清零&＃xff0c;标志寄存器清零&＃xff08;FF&＃xff09;&＃xff0c;状态机复位到空闲状态

空闲状态&＃xff1a;各控制信号保持断开&＃xff0c;如果写信号&＃xff08;WR&＃xff09;有效&＃xff0c;则写操作标志&＃xff08;WF&＃xff09;置1&＃xff0c;同时进入准备状态&＃xff1b;读有效时同上

准备状态&＃xff1a;将开始信号线和输出数据线接通&＃xff0c;FF清零&＃xff0c;将head_buf 高位置1&＃xff08;通过移位产生启动信号&＃xff09;&＃xff0c;启动信号状态机赋状态初值

写开始状态&＃xff1a;如果FF为0&＃xff0c;则启动信号状态机&＃xff08;shift_head&＃xff09;工作&＃xff0c;输出启动信号&＃xff0c;同时在该任务完成后将FF置1&＃xff1b;如果FF为1&＃xff0c;说明启动信号已经输出&＃xff0c;则关闭启动信号&＃xff0c;接通串行数据输出线&＃xff08;写控制开启&＃xff09;&＃xff0c;将FF清零&＃xff0c;同时将写子状态机&＃xff08;shift8_out&＃xff09;赋状态初值

写控制字状态&＃xff1a;如果FF为0&＃xff0c;通过子状态机shift8_out将8位并行写控制字串行输出&＃xff0c;在完成后将FF置1&＃xff1b;如果FF为1&＃xff0c;说明写控制已经输出完成&＃xff0c;此时将子状态机&＃xff08;shift8_out&＃xff09;复位&＃xff0c;并将地址数据送入输出寄存器中&＃xff0c;用于下一状态的输出&＃xff1b;

写地址状态&＃xff1a;在FF为0时&＃xff0c;将地址数据输出&＃xff0c;并在完成后将FF置1&＃xff1b;当FF为1时&＃xff0c;表明地址数据已经输出完成&＃xff0c;先将FF清零&＃xff0c;此处需要根据读写操作标志来选择&＃xff1a;如果写操作标志&＃xff08;WF&＃xff09;有效&＃xff08;接下来写数据&＃xff09;&＃xff0c;先将数据输出子状态机复位&＃xff0c;将要写入的数据DATA送入输出寄存器&＃xff0c;主状态机进入写数据状态&＃xff08;data_write &＃xff09;&＃xff1b;如果读操作标志有效&＃xff08;接下来读开始&＃xff09;&＃xff0c;启动信号子状态机&＃xff08;shift_head&＃xff09;赋状态初值&＃xff0c;主状态机进入读开始状态&＃xff1b;

写数据状态&＃xff1a;FF为0时&＃xff0c;将数据输出&＃xff0c;完成后将FF置1&＃xff1b;FF为1时&＃xff0c;表明数据输出已完成&＃xff08;写成功了&＃xff09;&＃xff0c;将停止信号状态机&＃xff08;shift_stop&＃xff09;赋状态初值&＃xff0c;主状态机进入操作停止状态&＃xff0c;将写入数据线&＃xff08;link_write&＃xff09;断开&＃xff08;即DATA与输出寄存器之间的连接断开&＃xff09;&＃xff0c;FF清零&＃xff1b;

读开始状态&＃xff1a;FF为0时&＃xff0c;进入读信号子状态机输出读启动信号&＃xff0c;完成后FF置1&＃xff1b;在FF为1时表明读启动信号已经输出&＃xff0c;此时将读控制字写入输出寄存器&＃xff08;sh8out_shift&＃xff09;&＃xff0c;启动信号控制线断开&＃xff0c;数据串行输出线接通&＃xff08;用于输出控制字数据&＃xff09;&＃xff0c;FF&＃61;0&＃xff0c;数据输出子状态机赋状态初值&＃xff0c;主状态机进入读控制字状态

读控制字状态&＃xff1a;》读数据状态》操作停止状态》&＃xff08;同上略&＃xff09;

操作停止状态&＃xff1a;当FF为0时&＃xff0c;进行输出停止信号的操作&＃xff0c;完成时将FF置1&＃xff1b;当FF为1时&＃xff0c;说明停止信号已经输出完成&＃xff0c;此时产生应答信号&＃xff08;ACK&＃xff09;&＃xff0c;FF清零&＃xff0c;主状态机进入应答状态&＃xff1b;

应答状态&＃xff1a;将应答信号清零&＃xff0c;各标志清零&＃xff0c;主状态机进入空闲状态&＃xff1b;