● 摘要
本文主要分析了集成电路设计工业界中IIC接口控制器模块设计应用的现状，对比国内外主流公司的设计需求，进行了有针对性的需求分析，论述了一种功能完整，具备高可扩展性，电路可综合并实现的设计方法，并对整个控制器进行了设计和仿真， 最后详细说明了应用可编程逻辑器件FPGA验证本方案的原理及流程。IIC总线以其接口简单、使用灵活等突出优点在数字系统中获得了广泛的应用。尤其在嵌入式系统中，IIC总线被普遍用来连接CPU/MCU和外围器件。IIC总线规范经过十几年的实践，发展了多层标准，获得了广泛应用。本设计使用VerilogHDL硬件语言进行设计，采用支持快速速率、支持7位地址、支持主从、支持仲裁模式的标准，设计出的控制模块可应用在嵌入式系统中，给核心控制器提供一个操作IIC器件的简易平台，通过对外设进行控制，以弥补CPU/MCU功能的不足。具体的设计的过程包括：对模块进行信号定义，时序规划，子模块划分，RTL代码编写，FPGA系统验证。经过综合验证给出在嵌入式系统设计中的实现和仿真结果，以验证可综合的RTL代码具备有用性。最后对经过验证的模块进行系统集成后最终在可编程逻辑器件上进行了实现。同时结合自己的实际经验，针对可编程逻辑器件的选型给出了必要的阐述。