一、 概述在上一章节我们介绍了hdmi的输入接口详情和热插拔的工作原理为了能使对方的HDMI读取EEPROM中的EDID数据我们可以在FPGA模拟EEPROM的响应程序介入EDID内容再通过IIC协议将EDID内容传输给显示器。二、 了解IIC通信协议1、IIC介绍IICinter-Integrated Circuit即集成电路总线它是一种具有两线传输的串行通信总线使用多主从架构由飞利浦公司在1980年为了让主板、嵌入式系统或手机连接低速周边设备而发展适用于数据量不大且传输距离短的场合。IIC串行总线由两根信号线组成一根是双向的数据线SDA另一根是单向的时钟线SCL在空闲状态时SDA和SCL线都置‘1’为高电平。IIC为同步的半双工通信方式2、 传输协议在空闲状态下SCL及SDA都是置高的状态当需要进行一次IIC传输时由START信号指示当前数据传输开始由STOP信号指示当前的数据传输结束START信号的标识是在SCL高电平情况下SDA信号由高变低 即视为START开始STOP信号标识是在SCL高电平情况下SDA信号由低变高即视为STOP结束START信号与STOP信号之间的信号流即为所传输信号。每传输一个字节数据需要九个时钟脉冲前8个时钟用来传输数据第九个时钟脉冲期间由对方反馈ACK应答。3、数据有效性IIC进行传输时数据data的改变必须在SCL信号为低电平时进行在SCL为高电平时保持稳定此时认为在SCL为高电平时的数据有效其时序如下图所示开始结束信号IIC传输的开始及结束如下图2所示在SCL为高电平期间SDA由高变低即为start信号在SCL为高电平期间SDA信号由低变高即为stop信号应答信号单片机发完8bit数据后就不再驱动总线了SDA引脚变输入而SDA和SDL硬件设计时都有上拉电阻所以这时候SDA变成高电平。那么在第8个数据位如果外接IIC设备能收到信号的话接着在第9个周期把SDA拉低那么处理器检测到SDA拉低就能知道外接IIC设备数据已经收到。IIC数据从最高位开始传输。响应的具体时间开始于第8个时钟下降沿后结束于第9个时钟的下降沿后。再这一段时间内SDA端口要保持高阻态释放SDA用于接收从器件的应答信号。SDA和SDL硬件设计时都有上拉电阻默认为高电平如果从器件正确接收到了8bit的数据就会在第9个时钟周期将SDA拉低SDA信号为低。如果从设备没有足球接收到8bit数据不会讲SDA拉低SDA将保持高电平说明该8bit数据发送失败主机会先发送停止信号终止该次传输然后重新启动一个新的数据传输。4、 七位地址格式数据的传输遵循图所示的格式。在起始条件S后发送了一个从机地址。这个地址共有7位紧接着的第8位是数据方向位R/ W—‘0’表示发送写‘1’表示发送请求数据读。数据传输一般由主机产生的停止位P终止。但是如果主机仍然希望在总线上通讯它可以产生重复起始条件Sr和寻址另一个从机而不是首先产生一个停止条件。在这种传输中可能有不同的读/写格式结合。注1IIC总线协议中文手册 page 12、13可能的数据传输格式有 主机发送器件地址写指令-----主机发送数据从机接收数据。图5 主机发送器件地址读指令-----从机发送数据主机接收数据。图6 当想要传输方向改变的时候起始条件和发送的器件地址和寄存器地址都会重复但传输方向取反。如果主机接收器发送一个重复起始条件它之前应该发送了一个不响应信号。图7三、 总结在本章节我们讲述了IIC的通信协议并详细介绍了IIC的数据有效性、结束、开始信号、以及应答信号。数据的传输使用7位地址格式。通过本章节应该会对IIC协议有一个大概得了解后边我们会讲解IIC的读写时序并通过仿真验证IIC的数据传输流程。本文章由威三学社出品对课程感兴趣可以私信联系