【I2C读写数据(按键消抖code及tb)/2023年8月14日】

2024/10/23 23:24:44 来源：https://blog.csdn.net/xiaotong121/article/details/132275766 浏览: 次关键词：【I2C读写数据(按键消抖code及tb)/2023年8月14日】

note

实现功能：按键按一次加一写入数据，ila读出加的数据
所用芯片：EEPROM24LC04 的设备地址为 0xA0
所用I2C总线包含两根总线：I2C_SCL和I2C_SDA
pullup();上拉电阻

空闲状态：SDA，SCL都为高
起始位SCL为高时，SDA出现一个下降沿
停止位：SCL为高时，SDA出现一个上升沿
数据位传送：SCL为低时，SDA数据发生变化
应答信号：ACK=0 NACK=1

三态门

在这里插入图片描述输入时，输出使能关闭，A无法传到AB，AB传到B
输出时，输出使能打开，A传到AB、B

code

按键消抖模块

`timescale 1ns / 1ns
module  ax_debounce(input       clk, input       rst, input       button_in,output reg  button_posedge,output reg  button_negedge,output reg  button_out);
parameter NUMBER=997;//20ms所需要的计数值20ms/20ns需要二十位宽 
//仿真用20us，DFF1和DFF2比较加计数值清零，延时了三个时钟周期
reg  [19: 0]  q_reg;//计数器
reg  [19: 0]  q_next;
reg DFF1, DFF2;//DFF1接收button_in数据，再赋值给DFF2，比较二者判断电平变化
wire q_add;//控制计数值是否往上加
wire q_reset;
reg button_out_d0;
assign q_reset = (DFF1^DFF2);//前后两个电平不同重置计数器
assign q_add = ~(q_reg == NUMBER); // 计数到20ms置0，是1且q_reset为0时计数器加一
//计数器的累加    
always @ ( q_reset, q_add, q_reg)begincase( {q_reset , q_add})2'b00:q_next <= q_reg;2'b01:q_next <= q_reg + 1;default:q_next <= { 20 {1'b0} };endcase     
end
//判断上升沿和下降沿
always @ ( posedge clk or posedge rst)beginif(rst) beginbutton_out_d0 <= 1'b1;button_posedge <= 1'b0;button_negedge <= 1'b0;endelse beginbutton_out_d0 <= button_out;button_posedge <= ~button_out_d0 & button_out;button_negedge <= button_out_d0 & ~button_out;end	
end
//输入值与计数值的更新
always @ ( posedge clk or posedge rst)beginif(rst)beginDFF1 <= 1'b0;DFF2 <= 1'b0;q_reg <= { 20 {1'b0} };endelse beginDFF1 <= button_in;DFF2 <= DFF1;q_reg <= q_next;end
end
//输出
always @ ( posedge clk or posedge rst)beginif(rst)button_out <= 1'b1;else if(q_reg == NUMBER)button_out <= DFF2;elsebutton_out <= button_out;
end
endmodule

EEPROM模块

在这里插入代码片

tb

按键消抖

`timescale 1ns / 1ns
module tb();reg    clk; reg    rst; reg   button_in;wire  button_posedge;wire  button_negedge;wire  button_out;
ax_debounce  ax_debounce1(clk, rst, button_in,button_posedge,button_negedge,button_out);initial clk=1;always #10 clk=~clk;initial beginrst=1;button_in=0;#401;rst=0;button_in=1;#40;button_in=0;#40;button_in=1;#40;button_in=0;#20000;button_in=1;#40;button_in=0;#40;button_in=1;#20020;$stop;end        
endmodule

`timescale 1ns/1ns
module i2c_eeprom_test_tb;
reg sys_clk;
reg rst_n;
reg key;
wire SCL;
wire SDA;
wire [3:0]	led ;
initial
beginsys_clk = 1'b0;rst_n = 1'b0;key = 1'b1;#100 rst_n = 1'b1;#250 key = 1'b0;#500000 key = 1'b1;#500000 key = 1'b0;#500000 key = 1'b1;
end
always#10 sys_clk = ~sys_clk;//50Mhz
pullup p1(SDA);
pullup p2(SCL);
i2c_eeprom_test dut(.sys_clk     (sys_clk),.rst_n   (rst_n),.key   	 (key),.i2c_sda (SDA),.i2c_scl (SCL),.led	 (led)
);
M24AA02 memory
(.A0(1'b0), .A1(1'b0), .A2(1'b0), .WP(1'b0), .SDA(SDA), .SCL(SCL), .RESET(1'b0));
endmodule