i2c串行总线的模拟与仿真.ppt
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1、I2C串行总线的模拟与仿真,本论文主要研究的是I2C串行总线的模拟与仿真。首先,在论文的开始介绍了数字电子设计的发展过程,表明了数字电子设计在现在的生活中占有十分重要的地位。其次,介绍了I2C串行总线协议相关概念等内容,为总体的设计理清思路做铺垫,防止由于概念混淆而引起的不必要的麻烦。然后,介绍了整体设计的一个设计流程,防止在设计时陷入死循环的误区,此流程为设计提供了一个向导作用。最后,通过Xilinx公司开发的Xilinx ISE 10.1软件进行程序的模拟过程,同时在Xilinx ISE 10.1软件中调用Modelsim SE 6.5软件,观察仿真结果图。通过观察串行数据线(SDA)和串
2、行时钟线(SCL)在仿真软件Modelsim SE 6.5中波形图的高低电平变化并读出数据,判断本论文的设计是否满足最初的设计初衷,是否符合设计要求。,论文的摘要简介,论文的章节结构及基本内容,第一章 数字电子设计概述 本章主要介绍了数字电子设计的发展概况的相关内容。在数字电子设计中主要应用的语言是硬件描述语言VHDL和Verilog HDL语言,本章节中对这两种语言在程序编写上的差异和优点进行了对比性的总结介绍。最后讲述应用Xilinx公司的ISE Series软件对FPGA器件的设计开发流程的一些综述性问题。第二章 I2C总线的解析 本章主要是针对I2C总线协议的相关概念进行讲解。首先是对
3、总线进行综述,其次重点描述了数据传递时序和时序信号的相关内容。通过数据传递时序和时序信号的介绍来理清设计思路,从发出起始信号到接收终止信号,中间包括应答信号和位传输信号的过程就是I2C总线上数据传递时序的过程。,论文的章节结构及基本内容,第三章 模拟I2C接口程序的基本框架 本章中主要讲述了我对I2C串行总线的模拟与仿真的设计流程。首先编写了设计流程图,为设计理清思路。其次对流程图中涉及的各个模块和寄存器进行定义,并且对所定义的端口进行解释说明。第四章 I2C总线协议的代码实现与仿真 本章主要是通过编写程序代码进行I2C串行总线的模拟与仿真过程,通过软件检测查看编写的程序是否存在语法问题,是否
4、能运行成功,是否能生产综合验证文件和RTL验证文件等测试来检测程序是否编写正确。最后通过发送数据,观察ModelSim SE 6.5软件中的仿真图,检测SCL和SDA的上升沿和下降沿的变化是满足设计要求的,因此仿真成功。,第一章 数字电子设计概述,1.1数字电子设计发展概况 主要讲述了由传统电子电路设计到数字电子设计的发展过程,以及数字电子设计工业的三个重要动向,说明现在数字电子设计具有十分重要的作用。1.2硬件描述语言 介绍了随着集成电路设计规模和难度的日益增大而产生的一种新型描述方法,就是硬件描述语言。同时,说明了硬件描述语言与传统电子电路的本质区别,以及HDL的优点。1.3 Verilo
5、g HDL的发展与特点 介绍了Verilog HDL是在C语言的基础上发展起来的以及Verilog HDL和HDL的对比,并说明了Verilog HDL的优点。1.4可编程逻辑器件综述 介绍了可编程逻辑器件的发展以及FPGA的概念和设计流程等相关知识。1.5 Xilinx ISE开发系统简介,第二章 I2C总线的解析,2.1 I2C总线的概述 主要讲述了I2C总线协议的特点和广泛的应用,说明了它在应用时的间接性。2.2 I2C协议的基本概念 在说明了I2C协议的广泛应用基础上,介绍了主节点和从节点,总线上节点的寻址方式的概念。2.3 I2C协议的时序要求 介绍了 I2C总线上数据传输的时序和总
6、线上时序信号的相关概念。,第三章 模拟I2C接口程序的基本框架,本章主要介绍了设计模拟I2C接口的基本框架,以及对框架中设计的模块进行定义。,第三章 模拟I2C接口程序的基本框架,本章主要介绍了设计模拟I2C接口的基本框架,以及对框架中设计的模块进行定义。,第四章 I2C总线协议的代码实现与仿真,第一节中介绍了I2C总线协议的代码实现的相关内容,包括四个小节:位传输的代码实现,字节传输的代码实现、程序主体的代码实现和综合结果四个小节。第一小节 位传输的代码实现位传输的循环过程如右图所示,其中包括5个过程:开始、重复开始、停止、读和写。其中开始和重复开始命令产生5个阶段:A、B、C、D和idle
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