【设计实例】I2C协议读写EEPROM存储器完整设计加仿真文件
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在2014年参加培训的时候写过一次IIC协议的控制器，后来，又讲解了I2C协议的公开课，培训时候也讲解过该内容，但是一直没有亲自动手写过一个完整的I2C协议控制器，一直偷懒用的网友提供的现成的，进来兴致大发，写了一个简单的I2C控制器，使用状态机加线性序列机的思维实现了整个设计，还是比较清晰易懂的。
24LC64和24C04两种存储器的存储器地址段长度不同，24LC64是2个字节地址，24C04是一个字节地址，因此这里分别作了两个工程，来对应仿真测试，仿真脚本已经设置好，直接运行仿真就可以看到效果啦。
以下收录了几个网友在学习过程中的疑问和解答：
问：请问这个IIC协议中为什么有读写信号是直接跳到读写状态，不用到起始状态吗，不太懂，能解答一下吗
答：一次完整的写寄存器过程，包括起始状态，写器件地址，写存储器地址，写数据，仅在写器件地址之前需要产生起始位，后面的写存储器地址，写数据都不需要产生起始位。这个程序只是完成一个字节的数据传输，因此存在无需传输起始位的过程。
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问：文件夹里面的这个AC_IIC control文件和i2c bit_shift文件是不是一样的功能啊，有一个是用序列机写的是吗
答：第一个没用，忘了删了。即AC_IIC control用状态机思维写的，最后发现在细节上处理不是很方便，就舍弃了，新写了一个叫i2c bit_shift的文件，该文件使用的是状态机加序列机的方式写的。
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问：这个里面Go=1;Cmd=3,WR=1,Rd=4,STA=2,这个CMD&WR,CMD&RD,CMD&WR都不是0，也不是1，是一个数，这个要怎么执行啊，如果说if里面的条件不为0就是真，那这个三个条件都为真，执行哪一个啊，语法没学好，望指教。
答：if else 是有优先级的，这个优先级的判定和C语言里面的if else一样，所以当然是执行优先级高的。因为cmd是上层应用层传下来的指令，不会同时出现WR和RD都有效的情况的。
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问：小梅哥，我想问一下，在iic这个协议里，如果地址是两个字节长度的话你是用这个addr_mode等于0表示一个字节，等于1表示两个字节吗，但如果是一个字节为什么他这里写入的是addr而不是【7:0】呢，有点不懂这个地方，有人能解答一下吗。
答：嗯，这里是为了写程序方便这么定义的。最开始写的时候，如过存储器长度是2个字节，应用层，就直接把存储器地址给到addr端口上，如果是1个字节的，就给到addr的高8位上。但是这种思路不是很好接收，因为自己后面调试的时候也经常性的把地址直接给addr，而不管模式是0还是1，所以后面OV7670的程序（详见：http://www.corecourse.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=27814）就改进了下，加了个根据mode的值在驱动层切换高低字节的操作。
下图中，根据mode的值，切换了addr的高低字节。
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问：请问这里为什么字节为1的时候cnt=1写完地址的时候要加STO啊，他应该接着写device_id，应该不需要停止位的写入吧。（注意，该问题问的是使用该控制器初始化OV7670的程序中的内容，详见：http://www.corecourse.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=27814）
答：需要，EEPROM不需要，但是OV7670、OV5640等摄像头的协议中，和标准的IIC协议差别就在这里，这里是需要加停止位的。
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问：小梅哥，你写的这个iic协议是不是一次只能写或者读一个数据啊，不能连续读写多个数据是吗
答：是的，在FPGA中，一般用来初始化各种器件设备，如图像、视频、音频系统里面的各种器件，这些器件都支持单次读写模式，没有页读写模式，而这个控制器本身是用来初始化这些器件用的，就没有考虑多字节模式，这样程序简单，占用的资源也最少。
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问：我想请问一下开发板上的PCF8563内部是不是就包含了一个EEPROM存储器。（注意，该问题问的是使用该控制器读写RTC芯片PCF8563的程序中的内容，详见：
http://www.corecourse.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=27816）
答：就是几个寄存器，不是eeprom
问：我看到的也是几个寄存器，所以我不太懂为什么在PCF8563仿真的时候这个testbench里要添加EEPROm的这个仿真芯片呢
还是说这里是把PCF这个芯片看成一个EEPROM呢，
答：看成一个eeprom 借eeprom的仿真模型来仿真的，因为8563没仿真模型
问：这个i2c_control应答标志位为什么还要和i2c_shift_bitl应答标志位或运算一下,这里有点不明白,为什么不能直接输出i2c_shift_bitl应答标志位。ack是i2c_control输出的，ack_o是调用i2c_shift_bit传过来的。
答：一次读写包含多次底层的i2c_bit shift过程，只有这么多次都有应答（ack为0），才能确定此次读写成功，所以将这每次i2c_bit shift过程的应答结果相或，只要其中有一次没有应答（ack_o为1），则会导致ack为1，从而证明此次读/写过程失败。
Good...
很棒，正好需要学习，希望小梅哥多做一些实例 支持一下，多搞一些例程正好需要学习 正好学习学习，先加收藏，保存起来～～～ 梅哥牛逼，我好好研究一下代码。谢谢 小梅哥牛啤，我是之前看了您的关于i2c的教程视频，尝试着写但是很糟糕，看到大佬写的就是好:loveliness: 感谢小梅哥，这种学习方式我学得很快 多谢小梅哥 。。。。。非常感谢。。。。。 小梅哥 我想问一下 从机接收到正确的数据之后是怎么给主机发送响应位的？三态门在接收到8位正确的数据之后就将sda_en信号拉低，此时sda信号不就为高阻态了吗？怎么能在下一个时刻检测到sda为0（也就是响应位为0）
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