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基于CPLD的系统中I2C总线的设计

资料介绍
EDAPLD论文

基于CPLD的系统中I2C总线的设计
摘要:在介绍I2C总线协议的基础上,讨论了基于CPLD的系统中I2C总线的设
计技术,并结合工程实例设计了I2C总线IP核,给出了部分源代码和仿真结果。
    关键词:I2C总线 IP核 CPLD
I2C总线是PHILIPS公司推出的新一代串行总线,其应用日渐广泛1~2
。目前许多单片机都带有I2C总线接口,能方便地实现I2C总线设计;对没有I2
C总线的微控制器(MCU),可以采用两条I/O口线进行模拟。在以单片机为MC
U的系统中很容易实现I2C总线的模拟扩展,有现成的通用软件包可以使用2~3

对有些基于CPLD的系统,要与带有I2C总线接口的外围器件连接,实现起来相
对复杂一些。为实现系统中的I2C总线接口,可以另外引入单片机,也可以采用PC
F8584或者PCA9564器件(PHILIPS公司推出的专用I2C总线扩展
器)进行扩展,但这样会增加系统成本,使系统冗余复杂。像ALTERA、XILI
NX等一些大公司有专用的基于CPLD器件的I2C总线IP核,但这些IP核的通
用性不强,需要的外围控制信号较多,占用系统很大的资源,因此直接采用这种IP核
不可取。
鉴于此,依照I2C总线协议的时序要求,在基于CPLD的系统中开发了自己的I
2C总线IP核。对于一些带有I2C总线接口的外围器件较少、对I2C总线功能要
求较简单的CPLD系统,自主开发IP核显得既经济又方便。

1 I2C总线的协议
I2C总线仅仅依靠两根连线就实现了完善的全双工同步数据传送:一根为串行数据
线(SDA),一根为串行时钟线(SCL)。该总线协议有严格的时序要求。总线工
作时,由时钟控制线SCL传送时钟脉冲,由串行数据线SDA传送数据。总线传送的
每帧数据均为一个字节(8
bit),但启动I2C总线后,传送的字节……
标签:CPLDI2C总线
基于CPLD的系统中I2C总线的设计
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