行為模塊的實(shí)現(xiàn) - 基于Avalon總線SHT11溫濕度傳感器自定義IP核的開發(fā)流程

　　2.3　行為模塊的實(shí)現(xiàn)

　　行為模塊實(shí)現(xiàn)的是SHT11的功能。該部分是整個設(shè)計的核心，實(shí)現(xiàn)對SHT11的控制。設(shè)計時必須根據(jù)驅(qū)動控制的規(guī)范以及時序的要求來編寫。設(shè)計的過程中，信號的控制較為復(fù)雜，但在時序邏輯中，這又十分重要?？梢栽O(shè)定一系列的寄存器，作為訪問硬件的通道[7?8]。

　　根據(jù)其驅(qū)動規(guī)范，不同的命令實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。傳輸開始時，應(yīng)該發(fā)出啟動信號。啟動信號包括時鐘線為高，數(shù)據(jù)線由高變低，并在下一個時鐘線為高的時候?qū)?shù)據(jù)線變高。當(dāng)啟動信號開始后，輸入相應(yīng)指令(包含3位地址和5位命令)，通過數(shù)據(jù)線，確定接收到ACK信號后，表示SHT11已經(jīng)正確接收命令。待一定的時間后，當(dāng)數(shù)據(jù)線由高拉低后開始信號的傳輸。系統(tǒng)通過確認(rèn)數(shù)據(jù)線上的ACK來確定每個字節(jié)的傳輸。數(shù)據(jù)傳輸完畢，進(jìn)行CRC校驗(yàn)。校驗(yàn)完畢后，ACK為高，結(jié)束傳輸。

　　在進(jìn)行設(shè)計時，采用嵌套狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動邏輯。根據(jù)驅(qū)動控制器的讀寫命令及讀寫時序，采取不同狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)，如圖2所示。輸入命令之后，根據(jù)不同的讀寫請求，進(jìn)入不同的狀態(tài)機(jī)。

　　圖2　狀態(tài)機(jī)

　　通過rd和wr以及地址addr控制數(shù)據(jù)線的讀寫。當(dāng)addr=1&&wr，則向數(shù)據(jù)線寫數(shù)據(jù)(data_i)，data_i的輸入格式是crc(1位)wr_data(16位)command(2位)，當(dāng)addr=0&&wr，進(jìn)入狀態(tài)機(jī);當(dāng)addr=2& amp;&rd，從數(shù)據(jù)線讀取數(shù)據(jù)data_o。

　　設(shè)內(nèi)部寄存器command，根據(jù)不同的命令，進(jìn)入不同的狀態(tài)機(jī)循環(huán)：若command為01，通過數(shù)據(jù)線向寄存器寫數(shù)據(jù);若command為10，通過數(shù)據(jù)線從寄存器讀數(shù)據(jù);若command為其他，則讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)傳送8位數(shù)據(jù)后，需判斷雙向數(shù)據(jù)線DATA的ACK信號的高低，當(dāng)接收到ACK信號時，再根據(jù)相應(yīng)的命令，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完畢后，需要經(jīng)行CRC校驗(yàn)。圖3是仿真時序圖，實(shí)現(xiàn)向寄存器寫數(shù)據(jù)的功能。