用fpga只做导线连接i2c 的双向端口怎么处理

lotfy

问题描述：
现有一个i2c slave 和一个 pc i2c工具 master。 两个设备的线不好直接焊接线相连，想通过FPGA i/o连接；
fpga top定义：

inout  scl_mater；
inout  sda_mater；

inout  scl_slave；
inout  sda_slave；


请问怎么连接才可以通讯正常呢？
有尝试过这样处理：
1.简单直接相连；
assign scl_mater = scl_slave；
assign scl_slave  = scl_mater；
assign sda_mater = sda_slave；
assign sda_slave  = sda_mater；


结果是通讯不了，识别不了I2C设备

2.后续做了三态处理，只传输0，1处理为高态，三态们oe 使用inout 的input 作为使能
结果是出现0的锁死，统一时间传输导致变化出现回环，直接异常


请问路过的大神有遇到过这样的需求吗？这用fpga转移端口位置应该很常见的需求，百度了也都是答非所问，谁有遇到过还请指点下经验，不胜感激，谢谢~

asic_service

有点难。何不在板子上飞线解决。

//-------------------- 跟sky学数字IC前端设计------------------------------//
Verilog只是语言，表达的是“思想”（硬件俗称Architecture）。
就像你懂汉语，但是你能写出李白/杜莆那种激情豪迈的诗吗，能写出朱自清的《背影》吗，或是能做个文章在报刊杂志发表吗？
IC设计也是一样。
但是语言能教，思想很难教授。但是可以带你领略，带你欣赏。下面的课，就是以此为目标：带你领略数字IC前端设计的风景。


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lotfy

asic_service 发表于 2020-9-18 13:57
有点难。何不在板子上飞线解决。

//-------------------- 跟sky学数字IC前端设计------------------------ ...

我怀疑你是打广告的

asic_service

lotfy 发表于 2020-9-18 18:12
我怀疑你是打广告的

除开广告，对建议有何技术上的评论？

Mucar

用FPGA直接处理IO不行的，你得解析I2C的通讯数据。区分数据字节和应答位的方向，然后分别控制scl_mater/sda_mater以及scl_slave和sda_slave的输出OE方向。相当于你用FPGA做个I2C的中转模块。

lotfy

Mucar 发表于 2020-9-19 14:28
用FPGA直接处理IO不行的，你得解析I2C的通讯数据。区分数据字节和应答位的方向，然后分别控制scl_mater/sda ...

能指点下该怎么操作吗，怎么个逻辑，感谢感谢。

Mucar

首先解析Master的SR,ST,ADDR,DATA,ACK。在Master在SR/ST/ADDR时，Master的SDA/SCL都是输入，Slave的是输出，输出电平跟随Master的电平。ADDR的ACK，SLAVE输入/Master输出，输出电平跟随Slave的电平状态。data数据及ack，需要解析ADD后的RD/WRN状态，“写”时Master保持输入，Slave保持输出，写的ACK，方向相反。“读”时，Master输出，Slave输入，ACK方向相反。

Mucar

另外，需要注意FPGA的IO做开漏转换。就是输出0电平时IO保持输出，输出1或输入时都是输入状态。所有的1都是FPGA的片外上拉电阻产生。

zzj0329

FPGA内部例化两个I2C的IP，一个作为slave接收PC端的master信号，另一个作为master连接其它外设，然后你在fpga内部再自己写个ctrl的逻辑把两个i2c ip桥接起来吧（可能还需要fifo模块暂存数据）。
如果嫌这个也麻烦，那就按前面的大神做法自己解析i2c协议

freebigfish

仔细一想，越简单的需求有可能很麻烦