模拟I2C协议学习点滴之程序相关定义

由于主机和从机都会给数据线SDA发信号，比如主机先给SDA发送数据后，从机收到数据后发送应答信号将SDA拉低，故SDA类型设定为inout。而DATA设定为inout类型，是起到校验通信的作用（后续的程序将EEPROM_WR读取到的数据发送给signal,与signal当初发送的数据相比较），这时DATA为out类型，而在数据传输过程中，DATA一直扮演in类型。Inout类型是由三态门实现的。link_sda和out_flag分别为EEPROM_WR和EEPROM控制三态门输出的开关。当link_sda打开，out_flag关闭时，EEPROM_WR向SDA传输数据，而EEPROM从SDA接收数据。反之out_flag关闭时，EEPROM_WR通过SDA从EEPROM中读取数据。当均关闭时，SDA就被置为高阻状态。

assign sda1   = (link_head)   ?   head_buf[1]    :  1'b0; 
assign sda2   = (link_write)   ?   sh8out_buf[7]   :  1'b0; assign sda3   = (link_stop)   ?   stop_buf[1]    :  1'b0; assign sda4   = (sda1 | sda2 | sda3);
assign SDA   = (link_sda)   ?   sda4       :  1'bz;
assign DATA   = (link_read)   ?   data_from_rm   :  8'hzz;

当link_sda打开(link_sda=1）时，将sda4输出，SDA=sda4。当link_sda=0时，将SDA置高阻态。sda4由三个开关控制，为sda1,sda2,sda3相或的结果，这里将EEPROM_WR的状态分为了三个基本的状态，分别是启动状态，写入状态以及停止状态。在启动时候给SDA一个下降沿，停止时给SDA一个上升沿，传输时，给SDA一个有效数据。其实只需要引入link_sda和link_read,在link_sda打开时，我们都给sda4赋新值即可。

串行时钟的程序，SDK和SCL差半个CLK周期。

always @(negedge CLK)       if(RESET)//同步复位          SCL <= 0;      else             SCL <= ~SCL;//时钟下降沿触发，CLK频率为SCL的两倍

比如传输数据1010，时序图如下：CLK上升沿触发SDK,下降沿触发SCL。1-2为启动时期，SCL为高电平，SDA由高电平下降为低电平；在SCL为高电平时，进行数据的传输；在SCL为低电平时，SDA传输数据改变；命令字节的每一位均要占用一个SCL周期，全部完成后，发出再执行应答或非应答信号，继而停止。

对于主状态机程序，可总结为下图：