基于IIC總線的EEPROM的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2022-02-21 03:32
進(jìn)入21世紀(jì)以來,隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展和消費(fèi)者生活水平的日益提升,便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品出現(xiàn)在人們生活的方方面面,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件作為關(guān)鍵性部件保障著它們的正常運(yùn)行。串行EEPROM以其接口少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,保存可靠,功耗較低而且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),在該領(lǐng)域扮演著重要的角色。IIC(Inter-Integrated Circuit,集成電路總線)總線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,僅由時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線便可實(shí)現(xiàn)掛載在總線上各器件之間的數(shù)據(jù)傳輸,而且能夠很好的避免傳統(tǒng)器件之間片選方式尋址的缺點(diǎn),同時(shí)具有價(jià)格低廉,可靠性較高等優(yōu)點(diǎn)。基于以上這些特點(diǎn),基于IIC總線的串行EEPROM在智能電子鎖,IC卡等便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品中被廣泛使用。因此本論文對(duì)串行EEPROM的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作都有更加實(shí)際的應(yīng)用和研究?jī)r(jià)值。本文的工作主要包括串行EEPROM的設(shè)計(jì)和基于UVM平臺(tái)的驗(yàn)證兩部分。論文的設(shè)計(jì)部分是根據(jù)Atmel公司的數(shù)據(jù)手冊(cè)《AT24HC02C》中對(duì)串行EEPROM的時(shí)序特點(diǎn)和讀寫功能的介紹,參考串行EEPROM控制電路的框圖,對(duì)芯片頂層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了劃分,其中CORE層是本次設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn),它是芯片主要功能的集合,包括外圍控制邏輯電...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鴿緩目居桔當(dāng)俞格式
數(shù)據(jù)傳輸格式IIC 總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),每傳輸一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后,都要有一個(gè)應(yīng)答信號(hào),與應(yīng)答信號(hào)相對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào)是由主機(jī)產(chǎn)生的,此時(shí)發(fā)送器要在這個(gè)時(shí)鐘信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位上釋放掉數(shù)據(jù)線,即使對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位為高電平,以便接收器在該位上送出應(yīng)答信號(hào),如果輸出的是高電平則為非應(yīng)答信號(hào)(noack)。應(yīng)答信號(hào)的響應(yīng)如下圖 2.5 所示,由圖可知,應(yīng)答信號(hào)對(duì)應(yīng)的是時(shí)鐘信號(hào)的第 9 個(gè)時(shí)鐘位,當(dāng)輸出信號(hào)為低代表應(yīng)答信號(hào)(ack),為高則代表是非應(yīng)答信號(hào)(no ack)。
EEPROM 進(jìn)行讀操作。當(dāng)數(shù)據(jù)讀出結(jié)束后,需要主機(jī)產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)來結(jié)束當(dāng)前數(shù)據(jù)的傳輸,此時(shí)需要從器件釋放對(duì)數(shù)據(jù)線的占用,以允許主機(jī)可以使用總線來產(chǎn)生這個(gè)信號(hào),而這個(gè)信號(hào)的產(chǎn)生是由主機(jī)對(duì)從器件的“非應(yīng)答”來實(shí)現(xiàn)的。IIC 數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)區(qū)別于通常對(duì)數(shù)據(jù)的定義,數(shù)據(jù)線傳輸?shù)牟粌H包括要進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息,還包括與傳輸數(shù)據(jù)有關(guān)的地址信息,是一種廣義的定義。IIC 總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),首先要發(fā)送起始信號(hào),然后緊接著發(fā)送器件的地址信息,用來主機(jī)對(duì)從器件的尋址。緊跟著發(fā)送一個(gè)讀寫控制位(R / W),如果這一位為高,表示讀操作,為低,表示寫操作。在這個(gè)地址被傳輸出去的時(shí)候,掛接在總線上的從器件都會(huì)將這 7 位地址與自己的地址進(jìn)行匹配,如果匹配成功,然后根據(jù)讀寫控制位信號(hào),來判斷在此次數(shù)據(jù)傳輸中自己所扮演的角色,是從器件還是主器件。當(dāng)數(shù)據(jù)的傳輸結(jié)束,主機(jī)應(yīng)負(fù)責(zé)產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)來結(jié)束當(dāng)前數(shù)據(jù)的傳輸。在當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后,如果主機(jī)仍然要使用總線對(duì)其他從器件進(jìn)行通信,那么主機(jī)可以不用產(chǎn)生停止信號(hào),只要再次產(chǎn)生一個(gè)起始信號(hào),在該信號(hào)后發(fā)送器件地址來對(duì)其他從器件尋址即可。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于UVM的I2S驗(yàn)證IP設(shè)計(jì)[J]. 倪偉,袁琳,王笑天. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]基于UVM實(shí)現(xiàn)SD存儲(chǔ)控制器的功能驗(yàn)證[J]. 牛玉坤,孟令琴. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2017(08)
[3]一種帶ECC的大容量EEPROM設(shè)計(jì)[J]. 宋金星. 集成電路應(yīng)用. 2017(05)
[4]基于UVM的驗(yàn)證平臺(tái)設(shè)計(jì)研究[J]. 王國(guó)軍,景為平. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2016(07)
[5]基于UVM驗(yàn)證方法學(xué)的縱向可重用研究[J]. 熊濤,蔣見花. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2016(04)
[6]一種基于UVM的模塊級(jí)可重用隨機(jī)化驗(yàn)證平臺(tái)構(gòu)建方法[J]. 談笑,王小力. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2015(03)
[7]I2C總線接口邏輯分析[J]. 阮園,李靜. 電子與封裝. 2008(08)
[8]嵌入式串行EEPROM研究[J]. 李和太,蔣晶鑫,陸虹. 微處理機(jī). 2007(01)
[9]基于并口的I2C總線模擬軟件包開發(fā)及應(yīng)用[J]. 劉智,楊精一,李艷紅,郝志航. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2003(04)
碩士論文
[1]基于UVM技術(shù)的I2S驗(yàn)證IP的研究[D]. 袁琳.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于UVM的EMMC控制器模塊驗(yàn)證[D]. 劉麗麗.杭州電子科技大學(xué) 2017
[3]基于eMMC的硬件電路設(shè)計(jì)及模型驗(yàn)證[D]. 方博.杭州電子科技大學(xué) 2017
[4]非揮發(fā)性存儲(chǔ)器磨損均衡文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 安棟.華南理工大學(xué) 2016
[5]基于UVM對(duì)IP核UART的驗(yàn)證研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張浩.西安電子科技大學(xué) 2016
[6]通信基帶芯片模塊級(jí)驗(yàn)證平臺(tái)的研究[D]. 尹莎.西安電子科技大學(xué) 2016
[7]基于UVM的UART驗(yàn)證環(huán)境開發(fā)[D]. 夏曉蕓.西安電子科技大學(xué) 2016
[8]個(gè)人化系統(tǒng)IC讀寫器驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[D]. 鄭鴻飛.華南理工大學(xué) 2013
[9]高性能JPEG編碼器設(shè)計(jì)及OVM軟硬件協(xié)同驗(yàn)證[D]. 王勇.電子科技大學(xué) 2013
[10]RTL層次之系統(tǒng)互連線及系統(tǒng)電路的軟件自動(dòng)化驗(yàn)證方法研究[D]. 陳永光.電子科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):3636414
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鴿緩目居桔當(dāng)俞格式
數(shù)據(jù)傳輸格式IIC 總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),每傳輸一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后,都要有一個(gè)應(yīng)答信號(hào),與應(yīng)答信號(hào)相對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào)是由主機(jī)產(chǎn)生的,此時(shí)發(fā)送器要在這個(gè)時(shí)鐘信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位上釋放掉數(shù)據(jù)線,即使對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位為高電平,以便接收器在該位上送出應(yīng)答信號(hào),如果輸出的是高電平則為非應(yīng)答信號(hào)(noack)。應(yīng)答信號(hào)的響應(yīng)如下圖 2.5 所示,由圖可知,應(yīng)答信號(hào)對(duì)應(yīng)的是時(shí)鐘信號(hào)的第 9 個(gè)時(shí)鐘位,當(dāng)輸出信號(hào)為低代表應(yīng)答信號(hào)(ack),為高則代表是非應(yīng)答信號(hào)(no ack)。
EEPROM 進(jìn)行讀操作。當(dāng)數(shù)據(jù)讀出結(jié)束后,需要主機(jī)產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)來結(jié)束當(dāng)前數(shù)據(jù)的傳輸,此時(shí)需要從器件釋放對(duì)數(shù)據(jù)線的占用,以允許主機(jī)可以使用總線來產(chǎn)生這個(gè)信號(hào),而這個(gè)信號(hào)的產(chǎn)生是由主機(jī)對(duì)從器件的“非應(yīng)答”來實(shí)現(xiàn)的。IIC 數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)區(qū)別于通常對(duì)數(shù)據(jù)的定義,數(shù)據(jù)線傳輸?shù)牟粌H包括要進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息,還包括與傳輸數(shù)據(jù)有關(guān)的地址信息,是一種廣義的定義。IIC 總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),首先要發(fā)送起始信號(hào),然后緊接著發(fā)送器件的地址信息,用來主機(jī)對(duì)從器件的尋址。緊跟著發(fā)送一個(gè)讀寫控制位(R / W),如果這一位為高,表示讀操作,為低,表示寫操作。在這個(gè)地址被傳輸出去的時(shí)候,掛接在總線上的從器件都會(huì)將這 7 位地址與自己的地址進(jìn)行匹配,如果匹配成功,然后根據(jù)讀寫控制位信號(hào),來判斷在此次數(shù)據(jù)傳輸中自己所扮演的角色,是從器件還是主器件。當(dāng)數(shù)據(jù)的傳輸結(jié)束,主機(jī)應(yīng)負(fù)責(zé)產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)來結(jié)束當(dāng)前數(shù)據(jù)的傳輸。在當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后,如果主機(jī)仍然要使用總線對(duì)其他從器件進(jìn)行通信,那么主機(jī)可以不用產(chǎn)生停止信號(hào),只要再次產(chǎn)生一個(gè)起始信號(hào),在該信號(hào)后發(fā)送器件地址來對(duì)其他從器件尋址即可。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于UVM的I2S驗(yàn)證IP設(shè)計(jì)[J]. 倪偉,袁琳,王笑天. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]基于UVM實(shí)現(xiàn)SD存儲(chǔ)控制器的功能驗(yàn)證[J]. 牛玉坤,孟令琴. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2017(08)
[3]一種帶ECC的大容量EEPROM設(shè)計(jì)[J]. 宋金星. 集成電路應(yīng)用. 2017(05)
[4]基于UVM的驗(yàn)證平臺(tái)設(shè)計(jì)研究[J]. 王國(guó)軍,景為平. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2016(07)
[5]基于UVM驗(yàn)證方法學(xué)的縱向可重用研究[J]. 熊濤,蔣見花. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2016(04)
[6]一種基于UVM的模塊級(jí)可重用隨機(jī)化驗(yàn)證平臺(tái)構(gòu)建方法[J]. 談笑,王小力. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2015(03)
[7]I2C總線接口邏輯分析[J]. 阮園,李靜. 電子與封裝. 2008(08)
[8]嵌入式串行EEPROM研究[J]. 李和太,蔣晶鑫,陸虹. 微處理機(jī). 2007(01)
[9]基于并口的I2C總線模擬軟件包開發(fā)及應(yīng)用[J]. 劉智,楊精一,李艷紅,郝志航. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2003(04)
碩士論文
[1]基于UVM技術(shù)的I2S驗(yàn)證IP的研究[D]. 袁琳.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于UVM的EMMC控制器模塊驗(yàn)證[D]. 劉麗麗.杭州電子科技大學(xué) 2017
[3]基于eMMC的硬件電路設(shè)計(jì)及模型驗(yàn)證[D]. 方博.杭州電子科技大學(xué) 2017
[4]非揮發(fā)性存儲(chǔ)器磨損均衡文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 安棟.華南理工大學(xué) 2016
[5]基于UVM對(duì)IP核UART的驗(yàn)證研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張浩.西安電子科技大學(xué) 2016
[6]通信基帶芯片模塊級(jí)驗(yàn)證平臺(tái)的研究[D]. 尹莎.西安電子科技大學(xué) 2016
[7]基于UVM的UART驗(yàn)證環(huán)境開發(fā)[D]. 夏曉蕓.西安電子科技大學(xué) 2016
[8]個(gè)人化系統(tǒng)IC讀寫器驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[D]. 鄭鴻飛.華南理工大學(xué) 2013
[9]高性能JPEG編碼器設(shè)計(jì)及OVM軟硬件協(xié)同驗(yàn)證[D]. 王勇.電子科技大學(xué) 2013
[10]RTL層次之系統(tǒng)互連線及系統(tǒng)電路的軟件自動(dòng)化驗(yàn)證方法研究[D]. 陳永光.電子科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):3636414
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