张家文开题报告初稿修改稿

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1、贵州民族大学毕业论文（设计）任务书学院：信息工程学院专业：光信息科学与技术年级：2009级姓名学号2009070400指导教师毕业论文（设计）题目：基于FPGA的I2C控制器接口的设计毕业论文（设计）工作内容：1、I2C总线原理的掌握及应用：主要通过收集、查阅、整理相关资料，对I2C总线原理进行整理。2、掌握FPGA的设计流程，同时掌握数字电路设计的基本流程，以及Quartusii软件的使用。3、设计基于FPGA的I2C控制器接口的设计 ：在掌握前两步的基础上，设计一个基于FPGA的I2C控制器接口的设计 ，

2、要求完成软硬件的设计。n指导教师：（签名）年月日n教研室主任：（签名）年月日n学院院长：（签名）年月日16贵州民族大学本科毕业论文（设计）题目：基于FPGA的I2C控制器接口的设计学院信息息工程学院专业光信息科学与技术班级2009级姓名学号2009070400指导老师填表日期2012.12.816说明1、毕业设计的开题报告是保证毕业设计质量的一个重要环节，为规范毕业设计的开题报告，特印发此表。2、学生应在开题报告前，通过调研和资料搜集，主动与指导教师讨论，在指导教师的指导下，完成开题报告。3、此表一式二份，交

3、学院装入毕业设计（论文）档案袋。4、开题报告需经指导教师、院（系）领导审查合格后，方可正式进入下一步毕业设计（论文）阶段。5、理工类不得少于10篇，其他专业类不少于15篇相关文章的阅读量。6、开题报告撰写不少于1000字。16研究的现状：在FPGA开发中，利用EDA工具设计芯片实现系统的功能已经成为支撑电子设计的通用平台，并逐步向支持系统级的设计方向发展，各分立元件的连接和接口扩展就显得十分重要。扩展的方法有两种：一种是并行总线，另一种是串行总线。由于串行总线连接线少，结构简单，往往不用专用的母板和插座而直接

4、用导线连接各个设备即可。因此，采用串行总线大大简化了系统硬件设计。尤其是例如I2C串行总线，它是具备多主机系统所需的包括裁决和高低速设备同步等功能的高性能串行总线。I2C总线是PHILIPS公司推出的新一代串行总线，由于其结构简单、灵活，给节点具有独立的电气特性，可实现电路的模块化、标准化而被广泛应用。尤其在嵌入式系统中，I2C总线被普遍用来连接CPU/MCU和外围器件，例如:LCD驱动，I/O接口，存储器，A/D转换等。I2C总线最初是为音频和视频设备开发，如今主要在服务器管理中使用,其中包括单个组件状态的

5、通信，例如管理员可对各个组件进行查询，以管理系统的配置或掌握组件的功能状态，如电源和系统风扇。可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数，增加了系统的安全性，方便了管理，所有符合I2C总线的器件组成了一个片上接口,使器件之间直接通过I2C总线通讯。I2C总线具有数据的双向传输功能，极强的功能扩展和控制能力，这个设计概念解决了很多在设计数字控制电路时遇到的接口问题，使用这个总线标准的控制线可以免于EMI(ElectromagneticInterference)和ESD(ElectrostaticDsicha

6、rge)干扰。I2C总线规范经过十几年的实践，发展了多层标准。从传输速率上划分：有标准模式（100Kbit/s），快速模式（400Kbit/s），高速模式（3.4Mbit/s）；从寻址范围上划分有7位地址模式和10位地址模式。I2C总线的接口非常简单，只需一根数据线（SDA）和一根时钟线（SCL）。I2C器件可以工作于主件（Master）模式和从件（Slaver）模式，但I2C总线上同时只能有一个主件和多个从件，每次传输规定有主件发起，通过从件地址（SlaverAddress）访问从件。不用写得这么详细I2C

7、是一个多主总线，即它可以由多个连接的器件控制。尽管这种总线结构的数据吞吐能力不如并行总线，但由于其结构简单，构成的系统价格低，器件间连接结构紧奏，系统修改和可扩展性好，在现代数字系设计中应用越来越广泛。现在，I2C总线已被所有主要的芯片厂家所利用，比较著名的世界性的半导体公司如：XICOR、ST微电子、英飞凌科技、英特尔、MAXIM，ATMEL等等，获得飞利浦授权的厂家已有50多家，I2C总线已经成为世界的工业标准。16现场可编程逻辑器件（FPGA）由于兼具可编程逻辑器件的现场可编程的灵活性，以及门阵列器件集

8、成度高的优点，在数字系统设计中被广泛采用。近几年来，Xilinx等公司推出了内部嵌入储存器、微处理器的FPGA器件，使得这种器件的应用更显优越性；但内部嵌入的储存器一般容量非常有限，难以满足某些特殊应用的需要。因此，如能使FPGA器件具备I2C总线接口，将会使其与I2C储存器存储器？及其他I2C器件的扩展能力大大增强。根据I2C总线的电气特性及其通信协议，在Altera公司的FPGA上可以很方便地实