CN113961500A - 一种iic总线从控制器及其工作方法 - Google Patents

一种iic总线从控制器及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种IIC总线从控制器及其工作方法，该控制器包括：具有多种状态的状态机，且配置有数据协议；IIC总线从控制器，用于周期性的查询其所在从设备中的IP核，获取IP核的状态信息和用于对操作码赋值的数据信息，并依据状态信息和数据信息对状态机进行状态切换；还用于根据状态机的当前状态输出以下内容中的至少一项：地址信息、数据信息、读使能信息、写使能信息；还用于根据多个状态下输出的多个信息对IIC从设备中资源进行按址访问。本发明的技术方案解决了现有IIC总线的通讯方式，对于IIC总线中交联设备的种类和数量较多的情况，主、从设备控制器的复杂度和耦合度较高的问题。

Description

一种IIC总线从控制器及其工作方法
技术领域
本发明涉及但不限于数字电路技术领域，尤其涉及一种IIC总线从控制器及其工作方法。
背景技术
IIC总线是一种常用的标准总线接口，具有结构简单、灵活性高等特点。可编程逻辑器件搭载用于解析IIC总线信号的IP核的方式越来越多的应用于工业领域，进一步提高了IIC总线的适用性，扩展了IIC总线的应用场景。
目前，比较典型的IIC通讯方式是定义主、从设备间的数据ICD，通过“组包”和“解包”实现数据交互，在通过IIC总线交联的设备数量较少的情况下，这种方式简单、高效。然而，随着交联设备的种类和数量的增加，数据“组包”和“解包”导致主、从设备的控制器的复杂度和耦合度越来越高，已经不能满足要求。
发明内容
本发明的目的为：为了解决背景技术中的问题，本发明实施例提出一种IIC总线从控制器及其工作方法，以解决现有IIC总线的通讯方式，对于IIC总线中交联设备的种类和数量较多的情况，主、从设备控制器的复杂度和耦合度较高的问题。
本发明的技术方案为：本发明实施例提出一种IIC总线从控制器，IIC总线连接至少一个IIC主设备和多个IIC从设备，每个IIC从设备中配置有IIC总线从控制器和用于解析IIC总线信号的IP核，且所述IP核与所述IIC总线从控制器相连接；所述IIC总线从控制器包括：具有多种状态的状态机，且配置有数据协议；
其中，所述IIC总线从控制器，用于周期性的查询其所在IIC从设备中的IP核，获取IP核的状态信息和用于对操作码赋值的数据信息，并依据所获取的状态信息和所述数据信息对状态机进行状态切换；
所述IIC总线从控制器，还用于根据状态机的当前状态输出以下内容中的至少一项：地址信息、数据信息、读使能信息、写使能信息；
所述IIC总线从控制器，还用于根据多个状态下输出的多个信息对IIC从设备中资源进行按址访问。
可选地，如上所述的IIC总线从控制器中，
所述数据协议中包括：操作码、地址码、数据码1和数据码2，且每个码的位宽均为8比特；
其中，所述操作码用于区分IIC主设备发起的IIC总线操作为读操作或写操作，且读操作码和写操作码的汉明距离大于预设阈值。
可选地，如上所述的IIC总线从控制器中，
所述状态机的状态包括：初始化态、空闲态、接收1状态、接收2状态、接收3状态、发送1状态、发送2状态和发送3状态。
可选地，如上所述的IIC总线从控制器中，
所述IIC总线从控制器控制状态机每完成一次空闲态、发送1状态、发送2状态、发送3状态，最后返回到空闲态的切换过程，则IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址读操作访问；
所述IIC总线从控制器控制状态机每完成一次空闲态、接收1状态、接收2状态、接收3状态，最后返回到空闲态的切换过程，则IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址写操作访问。
可选地，如上所述的IIC总线从控制器中，
所述IIC总线从控制器查询IP核的周期为：依据IIC总线通讯速率所确定的。
可选地，如上所述的IIC总线从控制器中，
所述IIC总线从控制器，还用于在IIC从设备复位后，控制状态机进入初始化状态，完成对该IIC从设备中IP核的初始化工作后，并控制状态机进入空闲态。
可选地，如上所述的IIC总线从控制器中，所述IIC总线从控制器用于对状态机进行状态切换，其中，所述IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址读操作访问过程中的状态切换方式，包括：
1)，空闲态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果IP核的状态信息显示为该IP核的接收缓冲中无数据，则继续停留在该空闲态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给操作码，并进行判断：(1)如果操作码等于读操作码，则跳转至发送1状态；(2)如果操作码等于写操作码，则跳转至接收1状态；
2)，发送1状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该发送1状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给地址码，并产生读使能信息，在该IIC从设备中按地址码所指示的资源读取16比特数据，并跳转至发送2状态；
3)，发送2状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为IIC主设备没有发起读操作，则继续停留在该发送2状态；如果状态信息显示为IIC主设备正在发起一次读操作，则将发送1状态中按地址码读取的16比特数据的高8位写入发送缓冲中；
IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为本次读操作未结束，则继续停留在该发送状态2；如果状态信息显示为本次读操作结束，则跳转至发送3状态；
4)，发送3状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为IIC主设备没有发起读操作，则继续停留在该发送3状态；如果状态信息显示为IIC主设备正在发起一次读操作，则将发送1状态中按地址码读取的16比特数据的低8位写入发送缓冲中；
IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为本次读操作未结束，则继续停留在该发送状态3；如果状态信息显示为本次读操作结束，则跳转至空闲态。
可选地，如上所述的IIC总线从控制器中，所述IIC总线从控制器用于对状态机进行状态切换，其中，所述IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址写操作访问过程中的状态切换方式，包括：
1)，空闲态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果IP核的状态信息显示为该IP核的接收缓冲中无数据，则继续停留在该空闲态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给操作码，并进行判断：(1)如果操作码等于读操作码，则跳转至发送1状态；(2)如果操作码等于写操作码，则跳转至接收1状态；
2)，接收1状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中P核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该接收1状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给地址码，并跳转至接收2状态；
3)接收2状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该接收2状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给数据码1，并跳转至接收3状态；
4)接收3状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该接收3状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给数据码2，并产生写使能信息，按接收1状态赋值的地址码写入16比特数据，并跳转至空闲状态。
本发明实施例还提供一种IIC总线从控制器的工作方法，采用如上述任一项所述的IIC总线从控制器执行的工作方法，所述方法包括：
步骤1，周期性的查询其所在从设备中的IP核，获取IP核的状态信息和用于对操作码赋值的数据信息，并依据状态信息和所述数据信息对状态机进行状态切换；
步骤2，根据状态机的当前状态输出以下内容中的至少一项：地址码、数据码、读使能信息、写使能信息；
步骤3，根据多个状态下输出的地址码、数据码，以及读使能信息或写使能信息，按照地址码对IIC从设备中对应的资源进行按址访问。
可选地，如上所述的IIC总线从控制器的工作方法中，所述步骤3中，所述按照地址码对IIC从设备中对应的资源进行按址访问，包括：
通过控制状态机完成一次空闲态、发送1状态、发送2状态、发送3状态，最后返回到空闲态的切换过程，则IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址读操作访问；
通过控制状态机完成一次空闲态、接收1状态、接收2状态、接收3状态，最后返回到空闲态的切换过程，则IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址写操作访问。
可选地，如上所述的IIC总线从控制器的工作方法中，所述步骤1之前，还包括：
步骤a，IIC从设备复位后，IIC总线从控制器控制状态机进入初始化态，完成对其所在IIC从设备中IP核的初始化工作后，控制状态机进入空闲态。
本发明的有益效果为：本发明实施例提出一种IIC总线从控制器及其工作方法，其中的IIC总线从控制器基于可编程逻辑器件实现，在现有IIC从设备中IP核的基础上，创新性的提出了IIC主、备设备间的数据协议和控制状态机，使得该IIC总线从控制器通过周期性地查询其所在IIC从设备中IP核的状态寄存器，控制状态机实现初始化态、空闲态、多个发送状态和多个接收状态这8个状态之间的切换，同时依据通讯协议输出地址、数据、片选、读写使能等信号，有效实现了IIC主设备通过IIC总线从控制器对IIC从设备的“按地址读写访问”。本发明实施例提供的技术方案，显著提高了IIC总线的适用性，降低了交联设备间的耦合度，提高了系统健壮性，可广泛应用于工业领域。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种IIC总线从控制器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的IIC总线从控制器控制状态机进行状态切换的原理示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
上述背景技术中已经说明，现有IIC总线的通讯方式，由于主、从设备之间通过“组包”和“解包”实现数据交互，随着交联设备的种类和数量的增加，数据“组包”和“解包”导致主、从设备的控制器的复杂度和耦合度越来越高，已经不能满足IIC总线的通讯的可靠性要求。
为了降低主、从设备的控制器的复杂度和耦合度，考虑提出一种新的IIC通讯方案，基于上述需求，本发明实施例提出一种IIC总线从控制器及其工作方法，可以实现IIC主设备对IIC从设备的“按址访问”，并且实现IIC主控制器对从控制器交联设备的“点对点”控制和采集。
本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本发明实施例提供的一种IIC总线从控制器的结构示意图。本发明实施例提供的IIC总线从控制器应用于通过IIC总线连接的IIC主设备和IIC从设备的使用场景中。通常的，IIC总线连接至少一个IIC主设备和多个IIC从设备，每个IIC从设备中配置有IIC总线从控制器和用于解析IIC总线信号的IP核；且IP核与IC总线从控制器相连接，两者之间可以实现信息交互。
图1中仅示意出通过IIC总线与IIC主设备相连接的一个IIC从设备，以及该IIC从设备和内部IIC总线从控制器的具体结构，通过IIC总线相连接的其它IIC从设备和IIC总线从控制器的结构与此相同。
如图1所示IIC总线从控制器的结构中，可以包括：具有多种状态的状态机，且IIC总线从控制器中配置有数据协议。另外，可以看出，IIC从设备中的IP核具有……
基于本发明实施例中IIC总线从控制器的结构和配置方式，首先，本发明实施例中的IIC总线从控制器，可以周期性的查询其所在IIC从设备中的IP核，获取IP核的状态信息和用于对操作码赋值的数据信息，并依据所获取的状态信息和数据信息对状态机进行状态切换。
其次，本发明实施例提供的IIC总线从控制器，还用于根据状态机的当前状态输出以下内容中的至少一项：地址信息、数据信息、读使能信息、写使能信息。
再者，本发明实施例提供的IIC总线从控制器，还用于根据多个状态下输出的多个信息对IIC从设备中资源进行按址访问。
需要说明的是，本发明实施例提供的IIC总线从控制器，可以基于可编程逻辑器件实现，具体在其所属的IIC从设备的IP核的基础上实现，主要包括上述数据协议和状态机两个部分，并且其状态机具有多个状态。
在本发明实施例中，IIC总线从控制器所配置的数据协议中以下包括信息：操作码、地址码、数据码1和数据码2，其中地址码具体指该IIC总线从控制器所属从设备中各资源的地址。
需要说明的是，上述每个码的位宽均为8比特；其中，操作码用于区分IIC主设备发起的IIC总线操作为读操作或写操作，要求读操作码和写操作码的汉明距离尽可能大；在具体实施时，读操作码和写操作码的汉明距离大于预设阈值，例如要求上述汉明距离大于2，以避免操作码的误判。
本发明上述实施例已经说明，IIC总线从控制器中的状态机具有多种状态，在本发明实施例的一种实现方式中，该状态机可以包括以下8种状态，包括：初始化态、空闲态、接收1状态、接收2状态、接收3状态、发送1状态、发送2状态和发送3状态。
如图2所示，为本发明实施例提供的IIC总线从控制器控制状态机进行状态切换的原理示意图，可以看出，初始化状态可以切换为空闲态，空闲态的切换具有以下两条切换回路：
切换回路1，空闲态切换为发送1状态，发送1状态切换为发送2状态，发送2状态切换为发送3状态；
切换回路2，空闲态切换为接收1状态，接收1状态切换为接收2状态，接收2状态切换为接收3状态。
进而，无论是上述两种情况中的发送3状态，还是接收3状态，后续都切换为空闲态；从而形成如图2所示的两条状态切换回路。
基于本发明实施例中状态机的上述各种状态，以及图2所示各种状态的切换方式。本发明实施例提供的IIC总线从控制器，一方面，控制状态机每完成一次空闲态、发送1状态、发送2状态、发送3状态，最后返回到空闲态的切换过程，即完成一次切换回路1的切换过程，则IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址读操作访问；另一方面，控制状态机每完成一次空闲态、接收1状态、接收2状态、接收3状态，最后返回到空闲态的切换过程，即完成一次切换回路2的切换过程，则IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址写操作访问。
在本发明实施例的一种实现方式中，IIC总线从控制器查询其所在IIC从设备中IP核的周期为：依据IIC总线通讯速率所确定的。
在本发明实施例的一种实现方式中，上述已经说明IIC总线从控制器进入空闲态后的两条状态切换回路，对于该IIC总线从控制器，其首次进入空闲态的形式为：在IIC从设备复位后，控制状态机进入初始化状态，完成对该IIC从设备中IP核的初始化工作后，并控制状态机进入空闲态。
以下对本发明实施例提供的IIC总线从控制器中，状态机的各个状态的具体切换方式和状态跳转条件，进行详细说明：
切换过程一，对于上述状态切换回路1为IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址读操作访问过程的状态切换过程，该过程中的具体切换方式流程包括：
1)，空闲态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果IP核的状态信息显示为该IP核的接收缓冲中无数据，则继续停留在该空闲态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给操作码，并进行判断：(1)如果操作码等于读操作码，则跳转至发送1状态；(2)如果操作码等于写操作码，则跳转至接收1状态；在该切换过程一中，具体判断出操作码等于读操作码，调整至发送1状态；
2)，发送1状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该发送1状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给地址码，并产生读使能信息，在该IIC从设备中按地址码所指示的资源读取16比特数据，并跳转至发送2状态；
3)，发送2状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为IIC主设备没有发起读操作，则继续停留在该发送2状态；如果状态信息显示为IIC主设备正在发起一次读操作，则将发送1状态中按地址码读取的16比特数据的高8位写入发送缓冲中；
IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为本次读操作未结束，则继续停留在该发送状态2；如果状态信息显示为本次读操作结束，则跳转至发送3状态；
4)，发送3状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为IIC主设备没有发起读操作，则继续停留在该发送3状态；如果状态信息显示为IIC主设备正在发起一次读操作，则将发送1状态中按地址码读取的16比特数据的低8位写入发送缓冲中；
IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为本次读操作未结束，则继续停留在该发送状态3；如果状态信息显示为本次读操作结束，则跳转至空闲态。
切换过程二，对于上述状态切换回路2为IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址写操作访问过程的状态切换过程，该过程中的具体切换方式流程包括：
1)，空闲态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果IP核的状态信息显示为该IP核的接收缓冲中无数据，则继续停留在该空闲态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给操作码，并进行判断：(1)如果操作码等于读操作码，则跳转至发送1状态；(2)如果操作码等于写操作码，则跳转至接收1状态；在该切换过程二中，具体判断出操作码等于写操作码，调整至接收1状态；
2)，接收1状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中P核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该接收1状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给地址码，并跳转至接收2状态；
3)接收2状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该接收2状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给数据码1，并跳转至接收3状态；
4)接收3状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该接收3状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给数据码2，并产生写使能信息，按接收1状态赋值的地址码写入16比特数据，并跳转至空闲状态。
根据上述切换过程一和切换过程二的具体切换方式可以看出，控制状态机每完成一次空闲态、发送1状态、发送2状态、发送3状态，最后返回到空闲态的切换回路，IIC主设备便实现一次对IIC从设备的读操作访问；控制状态机每完成一次空闲态、接收1状态、接收2状态和接收3状态，最后返回到空闲态的切换回路，IIC主设备便实现一次对IIC从设备的写操作访问。因为地址码、数据码1和数据码2的位宽均为8比特，IIC总线从控制器的“按址访问”空间大小为512Byte。在实际应用中，可根据访问空间大小需要，对数据协议和控制状态机进行修改，以增强适用性。
现有IIC总线的连接结构中，IIC主设备和IIC从设备之间只有IIC连接，这个连接是串行总线，不能直接实现对从设备的按地址访问，本发明实施例提供在IIC从设备中设计了一个IIC总线从控制器，将串行总线改为并行总线，间接实现对从设备的按地址访问。
本发明实施例提供的IIC总线从控制器，基于可编程逻辑器件实现，在现有IIC从设备中IP核的基础上，创新性的提出了IIC主、备设备间的数据协议和控制状态机，使得该IIC总线从控制器通过周期性地查询其所在IIC从设备中IP核的状态寄存器，控制状态机实现初始化态、空闲态、多个发送状态和多个接收状态这8个状态之间的切换，同时依据通讯协议输出地址、数据、片选、读写使能等信号，有效实现了IIC主设备通过IIC总线从控制器对IIC从设备的“按地址读写访问”。本发明实施例提供的技术方案，显著提高了IIC总线的适用性，降低了交联设备间的耦合度，提高了系统健壮性，可广泛应用于工业领域。
基于本发明上述各实施例提供的IIC总线从控制器，本发明实施例还提供该IIC总线从控制器的工作方法，具体采用本发明上述任一实施例提供的的IIC总线从控制器所执行的工作方法，该工作方法包括：
步骤1，周期性的查询其所在从设备中的IP核，获取IP核的状态信息和用于对操作码赋值的数据信息，并依据状态信息和数据信息对状态机进行状态切换；
步骤2，根据状态机的当前状态输出以下内容中的至少一项：地址码、数据码、读使能信息、写使能信息；
步骤3，根据多个状态下输出的地址码、数据码，以及读使能信息或写使能信息，按照地址码对IIC从设备中对应的资源进行按址访问。
本发明实施例提供的IIC总线从控制器的工作方法中，其IIC总线从控制器的数据协议中包括：操作码、地址码、数据码1和数据码2，且每个码的位宽均为8比特，且控制机具有初始化态、空闲态、接收1状态、接收2状态、接收3状态、发送1状态、发送2状态和发送3状态这8个状态。
在本发明实施例中，IIC总线从控制器查询IP核的周期为，依据IIC总线通讯速率所确定的。举例来说，当IIC总线通讯速率为400KHz时，(即2.5us传输一个比特)，因此，查询周期应小于2.5us(则不会存在数据丢失现象)。
本发明实施例提供的工作方法中，上述步骤1之前，还包括：在IIC从设备复位后，IIC总线从控制器控制状态机进入初始化态，完成对该IIC从设备中IP核的初始化工作后，控制状态机进入空闲态；随后依据周期性查询出的IP核的状态信息和数据信息对状态机进行状态切换，包括以下两种切换过程：
切换过程一，通过控制状态机完成一次空闲态、发送1状态、发送2状态、发送3状态，最后返回到空闲态的切换，则IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址读操作访问；
切换过程二，通过控制状态机完成一次空闲态、接收1状态、接收2状态、接收3状态，最后返回到空闲态的切换，则IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址写操作访问。
上述两个切换过程的具体实施过程和跳转条件如下说明：
1)，空闲态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果IP核的状态信息显示为该IP核的接收缓冲中无数据，则继续停留在该空闲态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给操作码，并进行判断：(1)如果操作码等于读操作码，则跳转至发送1状态；(2)如果操作码等于写操作码，则跳转至接收1状态；
2)，发送1状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该发送1状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给地址码，并产生读使能信息，在该IIC从设备中按地址码所指示的资源读取16比特数据，并跳转至发送2状态；
3)，发送2状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为IIC主设备没有发起读操作，则继续停留在该发送2状态；如果状态信息显示为IIC主设备正在发起一次读操作，则将发送1状态中按地址码读取的16比特数据的高8位写入发送缓冲中；
IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为本次读操作未结束，则继续停留在该发送状态2；如果状态信息显示为本次读操作结束，则跳转至发送3状态；
4)，发送3状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为IIC主设备没有发起读操作，则继续停留在该发送3状态；如果状态信息显示为IIC主设备正在发起一次读操作，则将发送1状态中按地址码读取的16比特数据的低8位写入发送缓冲中；
IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为本次读操作未结束，则继续停留在该发送状态3；如果状态信息显示为本次读操作结束，则跳转至空闲态；
5)，接收1状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中P核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该接收1状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给地址码，并跳转至接收2状态；
6)接收2状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该接收2状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给数据码1，并跳转至接收3状态；
7)接收3状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该接收3状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给数据码2，并产生写使能信息，按接收1状态赋值的地址码写入16比特数据，并跳转至空闲状态。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种IIC总线从控制器，其特征在于，IIC总线连接至少一个IIC主设备和多个IIC从设备，每个IIC从设备中配置有IIC总线从控制器和用于解析IIC总线信号的IP核，且所述IP核与所述IIC总线从控制器相连接；所述IIC总线从控制器包括：具有多种状态的状态机，且配置有数据协议；
其中，所述IIC总线从控制器，用于周期性的查询其所在IIC从设备中的IP核，获取IP核的状态信息和用于对操作码赋值的数据信息，并依据所获取的状态信息和所述数据信息对状态机进行状态切换；
所述IIC总线从控制器，还用于根据状态机的当前状态输出以下内容中的至少一项：地址信息、数据信息、读使能信息、写使能信息；
所述IIC总线从控制器，还用于根据多个状态下输出的多个信息对IIC从设备中资源进行按址访问。
2.根据权利要求1所述的IIC总线从控制器，其特征在于，
所述数据协议中包括：操作码、地址码、数据码1和数据码2，且每个码的位宽均为8比特；
其中，所述操作码用于区分IIC主设备发起的IIC总线操作为读操作或写操作，且读操作码和写操作码的汉明距离大于预设阈值。
3.根据权利要求2所述的IIC总线从控制器，其特征在于，
所述状态机的状态包括：初始化态、空闲态、接收1状态、接收2状态、接收3状态、发送1状态、发送2状态和发送3状态；
所述IIC总线从控制器控制状态机每完成一次空闲态、发送1状态、发送2状态、发送3状态，最后返回到空闲态的切换过程，则IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址读操作访问；
所述IIC总线从控制器控制状态机每完成一次空闲态、接收1状态、接收2状态、接收3状态，最后返回到空闲态的切换过程，则IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址写操作访问。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的IIC总线从控制器，其特征在于，
所述IIC总线从控制器查询IP核的周期为：依据IIC总线通讯速率所确定的。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的IIC总线从控制器，其特征在于，
所述IIC总线从控制器，还用于在IIC从设备复位后，控制状态机进入初始化状态，完成对该IIC从设备中IP核的初始化工作后，并控制状态机进入空闲态。
6.根据权利要求5所述的IIC总线从控制器，其特征在于，所述IIC总线从控制器用于对状态机进行状态切换，其中，所述IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址读操作访问过程中的状态切换方式，包括：
1)，空闲态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果IP核的状态信息显示为该IP核的接收缓冲中无数据，则继续停留在该空闲态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给操作码，并进行判断：(1)如果操作码等于读操作码，则跳转至发送1状态；(2)如果操作码等于写操作码，则跳转至接收1状态；
2)，发送1状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该发送1状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给地址码，并产生读使能信息，在该IIC从设备中按地址码所指示的资源读取16比特数据，并跳转至发送2状态；
3)，发送2状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为IIC主设备没有发起读操作，则继续停留在该发送2状态；如果状态信息显示为IIC主设备正在发起一次读操作，则将发送1状态中按地址码读取的16比特数据的高8位写入发送缓冲中；
IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为本次读操作未结束，则继续停留在该发送状态2；如果状态信息显示为本次读操作结束，则跳转至发送3状态；
4)，发送3状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为IIC主设备没有发起读操作，则继续停留在该发送3状态；如果状态信息显示为IIC主设备正在发起一次读操作，则将发送1状态中按地址码读取的16比特数据的低8位写入发送缓冲中；
IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为本次读操作未结束，则继续停留在该发送状态3；如果状态信息显示为本次读操作结束，则跳转至空闲态。
7.根据权利要求5所述的IIC总线从控制器，其特征在于，所述IIC总线从控制器用于对状态机进行状态切换，其中，所述IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址写操作访问过程中的状态切换方式，包括：
1)，空闲态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果IP核的状态信息显示为该IP核的接收缓冲中无数据，则继续停留在该空闲态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给操作码，并进行判断：(1)如果操作码等于读操作码，则跳转至发送1状态；(2)如果操作码等于写操作码，则跳转至接收1状态；
2)，接收1状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中P核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该接收1状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给地址码，并跳转至接收2状态；
3)接收2状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该接收2状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给数据码1，并跳转至接收3状态；
4)接收3状态：IIC总线从控制器周期性地获取其所在IIC从设备中IP核的状态信息；如果状态信息显示为接收缓冲中无数据信息，则继续停留在该接收3状态；如果状态信息显示为接收缓冲中有数据信息，则IIC总线从控制器将数据信息从IP核中读出，赋值给数据码2，并产生写使能信息，按接收1状态赋值的地址码写入16比特数据，并跳转至空闲状态。
8.一种IIC总线从控制器的工作方法，其特征在于，采用如权利要求1～7中任一项所述的IIC总线从控制器执行的工作方法，所述方法包括：
步骤1，周期性的查询其所在从设备中的IP核，获取IP核的状态信息和用于对操作码赋值的数据信息，并依据状态信息和所述数据信息对状态机进行状态切换；
步骤2，根据状态机的当前状态输出以下内容中的至少一项：地址码、数据码、读使能信息、写使能信息；
步骤3，根据多个状态下输出的地址码、数据码，以及读使能信息或写使能信息，按照地址码对IIC从设备中对应的资源进行按址访问。
9.根据权利要求8所述的IIC总线从控制器的工作方法，其特征在于，所述步骤3中，所述按照地址码对IIC从设备中对应的资源进行按址访问，包括：
通过控制状态机完成一次空闲态、发送1状态、发送2状态、发送3状态，最后返回到空闲态的切换过程，则IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址读操作访问；
通过控制状态机完成一次空闲态、接收1状态、接收2状态、接收3状态，最后返回到空闲态的切换过程，则IIC主设备完成一次对IIC从设备的按地址写操作访问。
10.根据权利要求9所述的IIC总线从控制器的工作方法，其特征在于，所述步骤1之前，还包括：
步骤a，IIC从设备复位后，IIC总线从控制器控制状态机进入初始化态，完成对其所在IIC从设备中IP核的初始化工作后，控制状态机进入空闲态。
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