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本帖最后由 Tronlong小分队 于 2020-10-28 14:04 编辑
6 f/ w) B! n( N1 I& q K( x3 E# V8 ]
1.1 I2C通信核心板简介本案例主要基于创龙科技的AM4376/AM4379 ARM Cortex-A9 + XilinxSpartan-6 FPGA处理器设计的异构多核工业级核心板进行讲解：
9 [. ?% K n: v! o$ b$ z l1 s! D创龙SOM-TL437xF是一款基于TI Sitara系列AM4376/AM4379 ARM Cortex-A9 + Xilinx Spartan-6 FPGA处理器设计的异构多核工业级核心板。核心板内部AM437x与Spartan-6通过GPMC、I2C通信总线连接。通过工业级B2B连接器引出LCD、CAMERA、GPMC、CAN等接口。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。 用户使用核心板进行二次开发时，仅需专注上层运用，降低了开发难度和时间成本，可快速进行产品方案评估与技术预研。 图 1 图 2
' k$ d5 q( B# l2 y4 |1.2 I2C通信案例功能案例功能：在FPGA端实现I2C Slave，并内置用户可读写寄存器、LED寄存器、KEY寄存器。ARM端作为Master，可通过核心板内部与FPGA连接的I2C0接口读写FPGA端I2C Slave用户可读写寄存器0x00，LED写寄存器0x01点亮或熄灭FPGA端LED（写1则点亮，写0则熄灭），查看KEY寄存器0x02检测FPGA端KEY状态。 1.3 I2C通信操作说明将产品资料“4-软件资料\Demo\FPGA\i2c_slave\bin\i2c_test_6slx16.bit”可执行程序加载至FPGA端。进入评估板文件系统后，执行如下命令可查看到I2C0总线上的挂载设备，其中0x2a为FPGA端I2C Slave的地址。 Target#mkdir/configfs
/ G5 z* @8 @) R3 K5 a q( bfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg 图 3
' Y0 d$ f: H& d9 Q- W6 M执行如下命令进行用户可读写寄存器0x00的读写测试。 Target#i2cset -f -y 0 0x2a 0x00 0x55 //往寄存器0x00写0x55 Target#i2cget -f -y 0 0x2a 0x00 //读取寄存器0x00，值为0x55 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.jpg
* s i- X: W% p Z* Q* _: `
图 4
1 {" d5 h' V1 ?; j执行如下命令进行LED寄存器0x01的写测试，实现FPGA端LED的亮灭控制。 Target#i2cset -f -y 0 0x2a 0x01 0xe0 //往LED寄存器0x01写0xe0，点亮FPGA端LED5、LED6、LED7 Target#i2cset -f -y 0 0x2a 0x01 0x00 //往LED寄存器0x01写0x00，熄灭FPGA端LED5、LED6、LED7 # C3 [( |' v) k5 A* M7 h) @
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg 图 5
: e# r+ i- O! T% {& t, d执行如下命令进行KEY寄存器0x02的读测试，实现FPGA端KEY的状态检测。 Target#i2cget -f -y 0 0x2a 0x02 //读取KEY寄存器0x02，值为0xe0 9 b9 x0 W- m' x8 Y8 ?( w7 p
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.jpg 图 6 " i: u% j8 V! O: F+ Z
按下FPGA端按键KEY6并保持按下状态，再执行如下命令。 Target#i2cget -f -y 0 0x2a 0x02 //读取KEY寄存器0x02，值为0xc0
8 [. n: t/ Z: {: f5 ]/ e* x" g# Q; ?file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg 图 7
) t# @( a6 `, q1 Y* l5 b 按下FPGA端按键KEY7并保持按下状态，再执行如下命令。 Target#i2cget -f -y 0 0x2a 0x02 //读取KEY寄存器0x02，值为0xa0
8 V( W' ]5 I& b' r7 }file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.jpg 图 8
! Q3 [! M% M3 H3 a7 ~& \' D( ^1.4 I2C通信管脚约束FPGA端管脚约束请查看产品资料“4-软件资料\Demo\FPGA\i2c_slave\project\i2c_slave_6slx16\constraints\i2c_test.ucf”文件。 1.5 I2C通信关键代码（1） 定义I2C、LED、KEY、时钟IO。 & w' r1 Q) u& J# U6 U
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.jpg 图 9hdl/i2c_test.v 9 V- z/ E7 v* G2 _8 V
（2） 输出100MHz时钟给I2C Slave模块。 . H$ j! m/ `: V' P9 u
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.jpg 图 10hdl/i2c_test.v
2 O8 s+ x5 I* H0 N（3） 调用I2C Slave模块。 / |% q6 g# k0 {) z0 V
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.jpg 图 11hdl/i2c_test.v 1 t# [" u: N4 t. w# X) t7 K) X
I2C Slave模块程序来源参考：https://opencores.org/projects/i2cslave。 （4） 根据LED寄存器的值控制LED，并将KEY状态值保存至KEY寄存器。
6 J0 ~) D% G& L" Zfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.jpg 图 12hdl/i2c_test.v & ^7 T) P2 Q- v1 s
（5） 设置I2C Slave地址为0x2a。
2 y' P: a) ^0 p2 J* q; [file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.jpg 图 13hdl/i2cslave/i2cSlave_define.v u7 v( ^$ M& P' D1 h9 b A
RTL原理图如下所示： $ u. H: [8 X, Q+ d- ^2 h; e/ J0 B
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.jpg 图 14 , \* H2 C( x! A; W/ f
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发表于 2020-10-28 14:04
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