FPGA的I2C總線主控器的設(shè)計與實現(xiàn)

i2c總線是一種簡單的雙向二線制串行通信總線。在此對傳統(tǒng)的i2c總線控制器進(jìn)行改進(jìn),對i2c總線讀寫狀態(tài)進(jìn)行了優(yōu)化,該方法采用移位寄存器計數(shù)來控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移,利用移位寄存器結(jié)構(gòu)靈活的特點達(dá)到簡化狀態(tài),優(yōu)化狀態(tài)機(jī)性能的目的。最后采用veriloghdl語言的行為描述,并給出系統(tǒng)仿真波形,仿真結(jié)果表明,設(shè)計芯片的功耗大約降低10%,面積減少25%。所設(shè)計的總線接口良好,符合i2c通信標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)了i2c的總線的數(shù)據(jù)通信。

華嵌學(xué)院 max517與單片機(jī)的i2c總線數(shù)據(jù)通信 摘要：介紹了i2c總線的特點及數(shù)據(jù)通信的基本協(xié)議，并以 at89c51單片機(jī)與美國maxim公司的８位電壓輸出ｄａ ｃ數(shù)模轉(zhuǎn)換器max517之間的通信為例，詳細(xì)介紹了通過 i2c總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的具體硬件電路連接和其通信子程序 的編程方法。 關(guān)鍵詞：i2c總線；at89c51；max517；數(shù)據(jù)通信 １ｉ２ｃ總線的特點及基本通信協(xié)議 ｉ２ｃ總線是ｐｈｉｌｉｐｓ公司開發(fā)的一種簡單、雙向二線制同步串行總線。它只需 要兩根線　串行數(shù)據(jù)線和串行時鐘線　即可使連接于總線上的器件之間實現(xiàn)信息傳送，同時可 通過對器件進(jìn)行軟件尋址，而不是對硬件進(jìn)行片選尋址的方式來節(jié)約通信線數(shù)目，從而減少了 硬件所占空間。因為總線已集成在片內(nèi)，所以大大縮短了設(shè)計時間，此外，在從系統(tǒng)中移去或 增加集成電路芯片時，對總線上的其它集成芯片沒

文章簡要介紹了i2c總線的規(guī)范,給出了用fpga實現(xiàn)i2c總線控制器各個功能模塊的詳細(xì)設(shè)計方法,從代碼移植方面分析了數(shù)據(jù)緩存的編碼方法,并對該i2c總線控制器進(jìn)行了仿真驗證。

為減少單片機(jī)鍵盤控制占用口線過多的問題,本文介紹了基于i2c總線結(jié)構(gòu)的鍵盤控制方法,給出了硬件電路和軟件代碼。該方法只要占用單片機(jī)的三個口線即可實現(xiàn)對多達(dá)64個按鍵的控制,不但解決了當(dāng)前單片機(jī)開發(fā)中遇到的口線不夠用的問題,而且電路實現(xiàn)簡單,同時采用中斷的方式實現(xiàn)按鍵掃描碼的讀入,能直接讀出按鍵掃描碼,程序簡單、易行。

為減少單片機(jī)鍵盤控制占用口線過多的問題,本文介紹了基于12c總線結(jié)構(gòu)的鍵盤控制方法,給出了硬件電路和軟件代碼.該方法只要占用單片機(jī)的三個口線即可實現(xiàn)對多達(dá)64個按鍵的控制,不但解決了當(dāng)前單片機(jī)開發(fā)中遇到的口線不夠用的問題,而且電路實現(xiàn)簡單,同時采用中斷的方式實現(xiàn)按鍵掃描碼的讀入,能直接讀出按鍵掃描碼,程序簡單、易行.

介紹了i2c總線的工作原理及數(shù)據(jù)傳輸格式,分析了本設(shè)計在傳統(tǒng)i2c總線控制器上的改進(jìn),由于加入了片內(nèi)地址,更有利于實現(xiàn)系統(tǒng)集成,接著用自頂向下的設(shè)計方法首先給出了基于fpga的片內(nèi)多地址地址i2c總線控制器和從動器件總體架構(gòu),進(jìn)行了verilog語言的行為源描述,并給出了系統(tǒng)的仿真波形,仿真結(jié)果表明其能夠在快速模式下很好的工作,最后通過fpga實現(xiàn)。

采用can總線技術(shù)的船載航行數(shù)據(jù)記錄儀vdr(voyagedatarecorder)設(shè)計方案滿足了系統(tǒng)需求,同時主控制器采用動態(tài)冗余設(shè)計提高了系統(tǒng)的可靠性。該方案可以滿足vdr系統(tǒng)對穩(wěn)定性的要求,并在實踐中得到初步驗證。

為解決車載most(mediaorientedsystemtransport)總線中設(shè)備節(jié)點的控制問題,設(shè)計實現(xiàn)了most總線的主控制器。在most25標(biāo)準(zhǔn)下,以網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片os81050與atmega128為基礎(chǔ),通過光纖網(wǎng)絡(luò)收發(fā)報文。使網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點實現(xiàn)同步,彼此間協(xié)調(diào)工作,監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的狀態(tài),并實時地對most網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整。為most技術(shù)在汽車電子、智能家居等領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了理論和實踐基礎(chǔ)。

設(shè)計了一種i2c總線接口控制器,該控制器具備協(xié)議層處理功能,可以實現(xiàn)對基于i2c總線協(xié)議的at24系列存儲器的控制。在fpga平臺下利用vhdl硬件編程技術(shù)實現(xiàn)了該設(shè)計,進(jìn)行了功能仿真,并在實驗板上完成了驗證。

電容隔離式i2c總線隔離器iso1540，iso1541 現(xiàn)在有各類芯片均支持i2c通信，i2c是由飛利浦公司開發(fā)早期為單片電路板上多個ic之 間的通信開發(fā)，如今i2c越來越多地用于多電路板應(yīng)用，由于i2c的雙向性使得它的隔離變 得困難。 iso1540有兩個用于時鐘和數(shù)據(jù)線路的隔離式雙向通道，而iso1541有一個雙向數(shù)據(jù)通道 和一個單向時鐘通道。iso1541在具有一個單主器件的應(yīng)用中非常實用，而iso1540非常 適合于多主器件應(yīng)用。 從下面的圖我們可以看出，為了防止防止接地環(huán)路等問題對采樣的準(zhǔn)確性造成影響，可以在 ad轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)送回微控制器的路上進(jìn)行隔離，采用雙向隔離器我們可以復(fù)用此接口，微 控制器對ad轉(zhuǎn)換器傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，再通過此接口發(fā)送到da轉(zhuǎn)換器去執(zhí)行相關(guān)動 作。此圖中有一主器件因此時鐘信號單向即可，故

sd卡已在消費型電子產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用,在顯示控制系統(tǒng)中如何實現(xiàn)對sd卡的支持也變得很重要,而目前在機(jī)載計算機(jī)中占主流的powerpc微處理中沒有集成sd主控制器,因此研究和實現(xiàn)在powerpc模塊中對sd卡的讀寫訪問就顯得很有意義。在分析sd主控制器規(guī)范的基礎(chǔ)上,采用功能模塊化的方法,設(shè)計和實現(xiàn)了基于pci總線接口,支持dma傳輸?shù)膕d主控制器。測試結(jié)果表明,該sd主控制器數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,并且具有硬件邏輯方便移植、重構(gòu)的特點,可應(yīng)用于pci總線接口的嵌入式系統(tǒng)中。

本文實現(xiàn)了一種基于嵌入式和fpga的通用總線控制器的設(shè)計方案。該方案能夠在不改變硬件設(shè)計的情況下通過軟件升級實現(xiàn)對各種不同總線接口時序的控制,從而實現(xiàn)了通用總線控制器,并成功應(yīng)用到通用編程器中,極大提高了產(chǎn)品的競爭力也大大縮減了開發(fā)人員的開發(fā)成本。

廣州地鐵三號線主控系統(tǒng)是國內(nèi)地鐵行業(yè)首個大型綜合自動化系統(tǒng),文章從系統(tǒng)架構(gòu)、接口設(shè)計及軟件架構(gòu)等方面闡述了廣州地鐵三號線主控系統(tǒng)的設(shè)計思路和實現(xiàn)方式,并對未來主控的發(fā)展方向進(jìn)行了思考。

基于arm的嵌入式系統(tǒng)和sd卡的應(yīng)用越來越廣泛。提出了一種基于samsung的s3c2410a嵌入式處理器平臺上實現(xiàn)sdhost控制器的方法,并為該平臺上運行的windowsce系統(tǒng)編寫了驅(qū)動程序。對sd卡連續(xù)插拔導(dǎo)致的系統(tǒng)宕機(jī)問題,分別提出了延時采樣和多次采樣的軟件防抖動的解決方法,并且進(jìn)行測試和性能分析。

介紹了斯特林太陽能發(fā)電主控器上位機(jī)的軟件設(shè)計思路和相關(guān)現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)分析。該設(shè)計以delphi為平臺,can為主要通訊方式,實現(xiàn)了監(jiān)控參數(shù)、數(shù)據(jù)采集、存儲數(shù)據(jù)庫、手動操作以及自動操作的主要功能。不僅解決了遠(yuǎn)距離傳輸、監(jiān)控實時數(shù)據(jù)、操作主控和跟蹤系統(tǒng),并具有成本低、可靠性高、操作簡單和運行穩(wěn)定等優(yōu)點。

針對led燈內(nèi)部通信i2c總線抗干擾性差,易造成數(shù)據(jù)丟失等問題,通過正交試驗法進(jìn)行i2c通訊干擾故障定位并選擇相應(yīng)解決方案.以i2c通訊包間隙時長為優(yōu)化指標(biāo),改變led輸出功率、充電電流和充電電流檢測頻率,確定各要素對指標(biāo)影響程度,以快速找到最優(yōu)參數(shù).結(jié)果表明:采用正交試驗確定的參數(shù)方案,可使i2c通訊包傳輸速率達(dá)到100hz以上,滿足設(shè)計要求.

本文介紹一種用ｉ２ｃ總線ａｔ９３ｃ５６、ｐｃｆ８５８３、ｉｃ卡２４ｃ０１及微處理器ａｔ８９ｃ２０１５制作電子門鎖的新方法，該方法設(shè)計的電子門鎖具有電路簡單、功能齊全、穩(wěn)定性好等特點。

設(shè)計了一種用于目標(biāo)識別與定位的基于fpga和多dsp的多總線并行處理器,其特征在于將fpga作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)緩存、通信與控制中樞,以此為核心,通過數(shù)據(jù)與控制總線聯(lián)接端口控制cpld芯片,通過emif總線分別聯(lián)接dsp(a)、dsp(b)和dsp(c)處理芯片;端口控制cpld芯片的輸入端聯(lián)接多路并行adc模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片,輸出端口聯(lián)接lcd輸出顯示模塊;有源晶體振蕩器與fp-ga芯片聯(lián)接,fpga芯片將有源晶體振蕩器分為4路時鐘信號輸出,分別輸出到cpld和3片dsp芯片;設(shè)計改進(jìn)了傳統(tǒng)采用單dsp搭建信號處理器模式,實際測試的系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到100m,系統(tǒng)最大處理能力可以達(dá)到7200mips,具有功能強(qiáng)、性能指標(biāo)高、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點。

闡述了iic總線的工作原理,提出了一種基于fpga的iic總線控制器的實現(xiàn)方法.利用自頂向下的設(shè)計方法,設(shè)計了iic總線控制器有限狀態(tài)機(jī),采用硬件描述語言vhdl實現(xiàn)了iic總線控制器核的設(shè)計,給出了控制器仿真結(jié)果,并進(jìn)行硬件測試.結(jié)果表明,該控制器滿足iic總線功能及時序要求,工作穩(wěn)定可靠.

隨著i2c總線應(yīng)用的越來越廣泛,其電路簡單,編程方便,易于系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化與維護(hù)的優(yōu)點也日益顯現(xiàn)出來。文章在分析了i2c總線的基本概念和工作原理的基礎(chǔ)上,重點介紹了基于wolfson音頻soc的i2c總線接口的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計方法。

為實現(xiàn)一種能夠自主完成浮點數(shù)加/減、乘、除運算功能的浮點數(shù)算術(shù)運算執(zhí)行控制器,提出了一種基于采用fpga的并行操作設(shè)計硬連接的浮點算術(shù)運算控制電路及其時序控制方法,該控制器能夠自動選擇運算器,調(diào)整內(nèi)部時序脈沖的時鐘周期,自主完成操作數(shù)的配置并進(jìn)行浮點數(shù)加/減、乘、法運算的功能,運算結(jié)果讀到系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線;論述了該控制器的電路構(gòu)成和基本原理,分析操作數(shù)配置與運算器的選擇,及內(nèi)部時序脈沖作用下的執(zhí)行過程,應(yīng)用veriloghdl語言實現(xiàn)相關(guān)硬件的構(gòu)建和連接;通過仿真綜合測試可知,該控制器的最高頻率可達(dá)132.426m,從輸入端口到輸出端口的延時數(shù)據(jù)為:最小延時是5.367ns,最大延時是18.347ns,耗用的io輸入輸出端口占總資源的31.45%;并能夠自動選擇運算器,自主完成相應(yīng)的算術(shù)運算。

設(shè)計了基于niosⅱ的嵌入式profibus-dp從站控制器。一片裝載了niosⅱ軟微處理器的fpga作為硬件載體協(xié)調(diào)其他電路完成控制任務(wù),profibus接口使用vhdl程序被設(shè)計為一個ip軟核,該軟件由uart接口、fdl的協(xié)議處理模塊和niosⅱcpu接口組成。從站控制器應(yīng)用于玻璃配料控制系統(tǒng)中,表現(xiàn)出較好的控制性能。