[发明专利]一种支持用户协议的通用I2C总线控制器

摘要

本发明公开一种支持用户协议的通用I2C总线控制器，包括：微控制器接口模块(1)、工作寄存器阵列模块(2)、双端口数据存储器模块(3)、同步时序信号生成器模块(4)和I2C总线接口时序生成器模块(5)，本发明能够将x80系列微控制器和各种具有I2C总线接口的数字集成电路器件无缝连接在一起，构成器件之间的I2C总线通讯链路，在用户系统上电复位正常工作后，通过工作模式配置参数，用户系统可将通用I2C总线控制器配置成主器件，主动发起并控制I2C总线上的数据通讯过程，也可将通用I2C总线控制器配置成从器件，被动接受I2C总线上其它主控制器的控制，从而配合主控制器完成I2C总线上的数据通讯过程。

主权项

1.一种可支持用户协议的通用I2C总线控制器，其特征在于包括：微控制器接口模块(1)、工作寄存器模块(2)、双端口数据存储模块(3)、同步时序信号生成模块(4)和I2C总线接口时序生成模块(5)；微控制器接口模块(1)经内部连线与工作寄存器阵列模块(2)和双端口数据存储模块(3)相连；工作寄存器阵列模块(2)经内部连线与同步时序信号生成模块(4)和I2C接口时序生成模块(5)相连；双端口数据存储模块(3)经内部连线与I2C总线接口时序生成模块(5)相连；同步时序信号生成模块(4)经内部连线与双端口数据存储模块(3)和I2C总线接口时序生成模块(5)相连；当用户系统将通用I2C总线控制器被配置为I2C总线主器件时，I2C总线接口时序生成模块(5)主动发起并控制I2C总线上的数据通讯过程，并根据用户系统的命令，或者将双端口数据存储模块(3)中的数据从I2C总线上传输出去，或者从I2C总线上接收数据，并存放到双端口数据存储模块(3)中；当用户系统将通用I2C总线控制器配置为I2C总线从器件时，I2C总线接口时序生成模块(5)被动接受I2C总线上其它主控制器的控制，并根据I2C总线上的命令，或者将双端口数据存储模块(3)中的数据从I2C总线上传输出去，或者从I2C总线上接收数据，并存放到双端口数据存储模块(3)中；当I2C总线接口时序生成模块(5)完成一次数据通讯操作后，自动生成“一次数据交换操作完毕”中断请求信号；当通过外部引脚电路，将通用I2C总线控制器设置为I2C总线主控制器时，用户系统上电复位后，通用I2C总线控制器按工作寄存器模块(2)缺省配置的工作参数开始工作，并处于空闲状态，等待用户系统通过微控制器接口模块(2)输入配置参数、通讯数据或控制命令；当接收到用户系统发来的“传送数据命令”时，通用I2C总线控制器按当前工作寄存器模块(2)配置的工作参数，由同步时序信号生成模块(4)产生通用I2C总线控制器正常工作所需要的同步时序信号，并传送给通用I2C总线接口时序生成模块(5)，最后由I2C总线接口时序生成模块(5)自动产生I2C总线时序信号SDA和SCK，从而将双端口数据存储模块(3)中指定地址处开始和指定长度的信息数据，依次按位从I2C总线端口上传送出去，待全部指定数据传输完毕后，通用I2C总线控制器自动生成“一次数据交换操作完毕”中断请求信号，并再次进入空闲状态，等待用户系统发出新的指令；当接收到用户系统发来的“接收数据命令”时，通用I2C总线控制器按当前工作寄存器模块(2)配置的工作参数，由同步时序信号生成模块(4)产生通用I2C总线控制器正常工作所需要的同步时序信号，并传送给通用I2C总线接口时序生成模块(5)，然后由I2C总线接口时序生成模块(5)监视I2C总线时序信号SDA和SCK，并按I2C总互协议，按位依次从I2C总线端口接收外部系统传送进来的数据，最后由双端口数据存储模块(4)将接收到的数据依次存放到指定地址处开始的连续存储单元中，待I2C总线上的数据全部接收完毕，或者是接收到指定长度的数据后，通用I2C总线控制器自动生成“一次数据交换操作完毕”中断请求信号，并再次进入空闲状态，等待用户系统发出新的指令；当通过外部引脚电路，将通用I2C总线控制器设置为I2C总线从控制器时，用户系统上电复位后，通用I2C总线控制器按工作寄存器模块(2)缺省配置的工作参数开始工作，并处于空闲状态，等待用户系统通过微控制器接口模块(1)输入配置参数、通讯数据或控制命令，同时监视I2C总线上信号的变化；当接收到外部主控制器发来的“启动一次数据传送操作”时，通用I2C总线控制器按当前工作寄存器模块(2)配置的工作参数，由I2C总线接口时序生成模块(5)自动监视I2C总线上时序信号SDA和SCK，并根据从I2C总线上接收到的总线通讯命令执行相应的数据传送操作；当总线通讯命令为“读存储单元数据命令”时，由同步时序信号生成模块(4)产生通用I2C总线控制器正常工作所需要的同步时序信号，并传送给双端口数据存储模块(3)和I2C总线接口时序生成模块5，当I2C总线接口时序生成模块(5)接收到有效的存储器数据地址后，控制双端口数据存储模块(3)将指定地址中的数据传送给I2C总线接口时序生成模块(5)，最后由I2C总线接口时序生成模块(5)将双端口数据存储模块(3)中指定存储单元中的数据，依次按位从I2C总线端口上传送出去，待全部指定数据传输完毕后，通用I2C总线控制器自动生成“一次数据交换操作完毕”中断请求信号，并再次进入空闲状态，等待外部主控制器发出新的指令；当总线通讯命令为“写存储单元数据命令”时，由同步时序信号生成模块(4)产生通用I2C总线控制器正常工作所需要的同步时序信号，并传送给双端口数据存储模块(3)和I2C总线接口时序生成模块(5)，当I2C总线接口时序生成模块(5)接收到有效的存储器数据地址和数据后，控制I2C总线接口时序生成模块(5)将接收到的地址和数据传送给双端口数据存储模块(3)，最后由双端口数据存储模块(3)将接收的数据存放到指定地址处开始的连续存储单元中，待I2C总线上的数据全部接收完毕，通用I2C总线控制器自动生成“一次数据交换操作完毕”中断请求信号，并再次进入空闲状态，等待用户系统发出新的指令。