淺談I2C控制器設計

目錄

• 😊 介紹 i2c 控制器
• 😊 i2c 協議規範
• 😊 控制器設計概述
• 😊 基本動作細節
  • 🟢 啟動條件
  • 🟢 重啟條件
  • 🟢 停止條件
  • 🟢 讀取資料
  • 🟢 寫入資料
• 😊 數據傳輸細節
  • 🟢 資料傳送分階段
  • 🟢 資料接收分階段
• 😊 有限狀態機實現
  • 🟢 命令輸入
  • 🟢 控制器準備信號
  • 🟢 控制器狀態轉換

介紹 i2c 控制器

i2c 控制器是一個關鍵的電子設備，用於管理 i2c 總線上的通信。它負責發送和接收數據，並確保準確性和時序的完整性。

i2c 協議規範

i2c 協議規範指定了通信開始和結束的條件，以及位級定時。然而，它並未規定單次事務中的字節數量，這使得控制器設計變得複雜。

控制器設計概述

在設計控制器時，我們採用了基於動作的設計方法，而不是基於事務的設計方法。這意味著控制器僅執行單個動作，例如生成啟動條件或停止條件。

基本動作細節

• 啟動條件: 啟動條件由兩個相位組成，並在一個時鐘周期內完成。
• 重啟條件: 重啟條件類似於啟動條件，但需要一個半時鐘周期。
• 停止條件: 停止條件由兩個時鐘周期組成，並在一個時鐘周期內完成。

數據傳輸細節

數據傳輸分為發送和接收兩個階段，每個階段又分為四個子階段。這確保了數據的穩定傳輸和準確接收。

有限狀態機實現

控制器的實現是基於有限狀態機的。它根據外部命令和控制器就緒信號，以及內部時序計數器的狀態轉換，來管理不同的操作。