电子产品世界

摘要：详细介绍一种I2C控制IP的工作原理及其可编程寄存器，给出该IP在CMOS数字成像中的应用实例。该实例基于可编程片上系统(SOPC)技术设计，在NioslI IDE中通过编写程序来实现系统功能，并通过QuartusII软件自带的SignaITapII进行验证。结果表明，在CMOS成像领域选用该IP核，系统能充分利用SOPC技术的优势，具有扩展性好、控制灵活、开发周期短等特点。
关键词：SOPC；I2C控制IP；CMOS

1 IP的硬件结构及寄存器
1．1 IP硬件结构
IP内部结构如图1所示。主要由波特率时钟寄存器、寄存器组控制器、并行I／O接口、I2C可编程接口、I2C接口引擎5个模块组成。波特率时钟产生器用来产生I2C IP工作的基本时钟频率；寄存器组控制器用来对寄存器进行设置，设置数据通过并行I／O接口传送到该模块中；并行I／0接口模块用来处理可编程接口模块传送过来的命令；I2C可编程接口模块用来设置IP各个寄存器的地址；I2C接口引擎模块执行I2C总线上数据的传输。

1．2 寄存器结构
I2C控制IP主要由6个寄存器构成，如表1所列。通过对寄存器的读写可以方便地控制I2C总线数据的传输，从而实现NioslI处理器与设备之间的通信。数据寄存器用来存放I2C总线上要传送的数据；波特率产生模块，波特率时钟寄存器和时钟寄存器共同决定I2C总线上SCL的频率。SCL的计算公式为。其中System_clk是系统时钟；Value是时钟寄存器的值；divider是波特率时钟寄存器的值所对应的分频数(寄存器的值与分频数相差为1，如寄存器设置为O，则分频数为1；寄存器设置为1，则分频数值为2)。本地地址寄存器、控制寄存器、状态寄存器的详细介绍略――编者注。

关键词： 成像 系统 应用 及其 IP I2C 控制 NiosII