IIC与OV5640-Toy模板网

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IIC与OV5640,fpga开发

系统上电后，状态机处于 IDLE(初始状态)；

接收到有效的单字节数据读/写开始信号i2c_start 后，状态机跳转到 START_1(起始状态)；

FPGA 向 EEPROM 存储芯片发送起始信号，随后状态机跳转到 SEND_D_ADDR(发送器件地址状态)；

在此状态下向 EEPROM 存储芯片写入控制指令，控制指令高 7 位为器件地址，最低位为读写控制字，写入“0”，表示执行写操作；控制指令写入完毕后，状态机跳转到 ACK_1(应答状态)。

在 ACK_1(应答状态)状态下，要根据存储地址字节数进行不同状态的跳转。 情况一：当 FPGA 接收到 EEPROM 回传的应答信号且存储地址字节为 2 字节 ，状态机跳转到SEND_B_ADDR_H(发送高字节地址状态)；将存储地址的高 8 位写入 EEPROM，写入完成后，状态机跳转到 ACK_2(应答状态)；FPGA 接收到应答信号后，状态机跳转到SEND_B_ADDR_L(发送低字节地址状态)； 情况二：当 FPGA 接收到 EEPROM 回传的应答信号且存储地址字节为 单字节，状态机状态机直接跳转到 SEND_B_ADDR_L(发送低字节地址状态)；在SEND_B_ADDR_L此状态低 8 位存储地址或单字节存储地址写入完成后，状态机跳转到 ACK_3(应答状态)。

在 ACK_3(应答状态)状态下，要根据读/写使能信号做不同的状态跳转。 情况一：当 FPGA 接收

到应答信号且 写使能信号有效，状态机跳转到 WR_DATA(写数据状态)；在写数据状态，向EEPROM 写入单字节数据后，状态机跳转到 ACK_4(应答状态)；待 FPGA 接收到有效应答信号后，状态机跳转到 STOP(停止状态)； 情况二：当 FPGA 接收到应答信号且 读使能信号有效，状态机跳转到 START_2(起始状态)；再次向 EEPROM 写入起始信号，状态跳转到SEND_RD_ADDR(发送读控制状态)；再次向 EEPROM 写入控制字节，高 7 位器件地址不变，读写控制位写入“1”，表示进行读操作，控制字节写入完毕后，状态机跳转到 ACK_5(应答状态)；待 FPGA 接收到有效应答信号后，状态机跳转到 RD_DATA(读数据状态)；在 RD_DATA(读数据状态)状态，EEPROM 向 FPGA 发送存储地址对应存储单元下的单字节数据，待数据读取完成户，状态机跳转到 N_ACK(无应答状态)，在此状态下向 EEPROM 写入一个时钟的高电平，表示数据读取完成，随后状态机跳转到 STOP(停止状态)。

在 STOP(停止状态)状态，FPGA 向 EEPROM 发送停止信号，一次单字节数据读/写操作完成，随后状态机跳回 IDLE(初始状态)，等待下一次单字节数据读/写开始信号 i2c_start。

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注：对 EERPROM 的数据读写操作均使用单字节读/写操作，即每次操作只读/写单字

节数据；若想要实现数据的连续读/写，可持续拉高读/写使能 rd_en/wr_en，并输入有效的

单字节数据读/写开始信号 i2c_start 即可。

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下面讲一下配置寄存器的步骤： ov5640的每个寄存器配置之前都要先写入8位器件地址0X78，然后再写入高低16位寄存器地址，再写入8位数据值

前面第1-2红线之间的state=2在SEND_D_ADDR状态表示要写入器件地址，i2c_sda的0111_1000表示ov5640的器件地址0X78；

第2-3条红线之间的state=3在ACK_1应答状态；

第3-4和第5-6条红线总共表示写入第一个寄存器地址3103；其中第3-4条红线之间的state=4在SEND_B_ADDR_H状态表示要写ACK入寄存器地址高8位，i2c_sda的0011_0001表示0X31；第4-5条红线之间的state=5在ACK_2应答状态；第5-6条红线之间的state=6在SEND_B_ADDR_L状态表示要写入寄存器地址低8位，i2c_sda的0000_0011表示0X03；第6-7条红线之间的state=7在ACK_3应答状态；

第7-8条红线之间的state=8在WR_DATA状态表示要写入第一个寄存器的数据值，i2c_sda的0001_0001表示写入的数据值是0x11；

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第8-9条红线之间的state=9在ACK_4应答状态；

在9-10条红线之间的state=f在STOP结束状态；此后i2c_end拉高了一个时钟周期表示一个寄存器配置完成。

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每个寄存器配置都是从i2c_start开始，到i2c_end结束的（即两条黄线之间：从state=1~9，再到STOP结束状态f）

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本身ov5640的器件地址是0X78（即0111_1000）。但是野火写的器件地址是0X3c（即0011_1100），但是在i2c_sda_reg的8位SEND_D_ADDR地址中，用cnt_bit计数8个，在前7个写入的是器件地址0X3c（取低位的7个数011_1100）,最后一个是读写控制字0（0表示写），合起来也是0X78（即0111_1000）。

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