基于CPLD的I2C總線接口設(shè)計(jì)

在圖中，PC104 CPU通過數(shù)據(jù)總線、地址總線、讀、寫信號線與I2C接口模塊相連，I2C接口模塊則通過SDL、SDA與X24C04相連，PC104CPU輸出的并行數(shù)據(jù)，經(jīng)過I2C接口模塊轉(zhuǎn)換后變成符合I2C總線模式要求的串行數(shù)據(jù)輸出到X24C04，X24C04輸出的串行數(shù)據(jù)經(jīng)過I2C接口模塊轉(zhuǎn)換后，變成并行數(shù)據(jù)供PC104CPU讀取。使用該模塊后CPU操作I2C總線就像操作并口一樣方便。該電路的控制軟件流程如圖5所示。

通過上述應(yīng)用實(shí)例可以看出，本文設(shè)計(jì)的接口模塊只能工作于主機(jī)模式，并且在整個(gè)系統(tǒng)中只能有一個(gè)主機(jī)工作。在從機(jī)因處理其他工作而暫不能響應(yīng)主機(jī)時(shí)，模塊沒有設(shè)計(jì)等待功能，只能發(fā)送總線結(jié)束信號結(jié)束當(dāng)前操作，待從機(jī)空閑時(shí)再重新開始通信。

4 結(jié)論
本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)在于：通過CPLD實(shí)現(xiàn)并口到I2C總線接口的轉(zhuǎn)換，可以使不具備I2C總線接口的CPU通過并口方便地控制I2C總線設(shè)備，使用該模塊可以簡化控制軟件的編程，加快系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，在I2C總線操作過程中，轉(zhuǎn)換模塊自動(dòng)發(fā)出開始信號、結(jié)束信號，不需要CPU干預(yù)。
本文設(shè)計(jì)的I2C接口模塊只能工作于主模式，只能應(yīng)用于主機(jī)系統(tǒng)；在模塊的設(shè)計(jì)中，沒有考慮多主機(jī)的情況，對多主機(jī)的總線競爭沒有設(shè)計(jì)仲裁功能；模塊的頁面讀寫數(shù)據(jù)數(shù)不能超過32個(gè)字節(jié)，在32個(gè)字節(jié)之內(nèi)，CPU可以通過主動(dòng)設(shè)置工作模式為“110”而終止當(dāng)前操作，達(dá)到連續(xù)讀寫小于32個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的目的，超過32個(gè)字節(jié)的連續(xù)數(shù)據(jù)讀寫操作將使模塊工作錯(cuò)誤。