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视频讲解：
【教程6】IIC总线介绍及FPGA编程-上
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【教程6】IIC总线介绍及FPGA编程-下
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IIC总线介绍及FPGA编程
OC、OD是啥？
EEPROM、FLASH的区别
IIC总线规范
FPGA的IIC程序
①什么是OC、OD
OC门，又称集电极开路门，Open Collector，还有OD门（Open Drain，漏极开路门，对场效应管而言）。
AT24C02手册：
接线方法：
上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度。阻值越大，速度越低功耗越小。反之亦然。
OC OD介绍 - fuluoerde - 博客园
为什么只有OC、OD的接口才可以接到一起呢？
我们来看一个很常用的芯片，74LVC4245，这是一款实现3.3V信号与5V信号互转的芯片。
我们来看它管脚的输出电平：
它的管脚是有输出能力的，所以当把它输出的两个管脚接到一起，比如Pin3(A1)、Pin4(A2)，如果一个输出高，一个输出低。那么就相当于Pin3=1=5V，Pin4=0=0V，可见相当于VCCA和GND短接了，所以它不能直接把两个管脚连接到一起。
好在这个芯片有OE控制脚，可以使管脚输出变为三态，也就是门阵中的高阻态Z。但设为高阻态后，这个芯片就失去了电平转换的能力，因为OE是output enable的意思么。那么这个功能干啥用呢？
在总线通讯中是有至关重要的作用的。
②EEPROM和Flash的区别
EEPROM的全称是“电可擦除可编程只读存储器”，即Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory。
这种Rom的特点是可以随机访问和修改任何一个字节，可以往每个bit中写入0或者1。
详细结构介绍可以看：百度安全验证
Flash也是电擦除的Rom。但是为了区别于一般的按字节为单位的擦写的EEPROM，Flash擦除时不再以字节为单位，而是以块为单位，一次简化了电路，数据密度更高，降低了成本。Flash 的编程原理都是只能将 1 写为 0，而不能将 0 写为 1。所以在 Flash 编程之前，必须将对应的块擦除，而擦除的过程就是把所有位都写为 1 的过程。
③IIC总线规范（以EEPROM AT24C02为例讲解）
所有的数据读写操作，都必须由发送器，也就是IIC主控制器发起。
IIC总线中，SCL是单向的，是由主控制器产生的，SDA是双向的。
把这个举个例子，IIC总线就好比一条电话线，电话线串起了领导、员工两种人的电话机，领导（IIC控制器）只能有一个，员工（IIC从设备）可以有很多个。电话只能由领导打给员工，员工不能打给领导，代表了IIC总线读写的操作的发起者必须是IIC控制器。当电话拨通了，员工和领导之间可以说话了，这个说话就是双向的了，互相说。
字节写操作：
中文说明：
英文说明：
下面把上面的图详细拆解，说明。
在总线空闲，也就是主IIC控制器和从IIC设备之间没有数据通讯时，SCL和SDA是都为高电平的。
当IIC主控制器要发起读写操作时，要先发起起始。
Ⅰ.起始条件，称为Start，要求在SCL为高电平时，SDA产生下降沿。
II.起始之后，开始发送器件地址，器件地址就是类似的在给总线上的IIC从设备起名字。
还是接着前面的例子，领导用电话线与多个员工通讯，电话又必须得领导来打，那领导怎么知道要和哪个员工通话嘞？那就把每个员工的电话分个电话号码呗，和现在的座机一样。这个电话号码就是IIC的器件地址。
我们看AT24C02的器件地址是啥。
再找一个IIC设备的地址，一个RTC芯片PCF8563的：
首先发现，最后一位都是R/Wn，也就是这个从设备器件地址的最低位Bit0，是作为读写控制位来使用的。设为1为从IIC从设备中读数据，设为0为往IIC从设备写数据。
其次，还能发现PCF8563的器件地址是固定的为“1010001x”，AT24C02的器件地址高四位是固定的1010，但是bit3~bit1却是A2~A0，不是一个确定值，那么这个A2~A0是什么？是芯片的硬件管脚：
同时，我们又发现了一件事情，就是PCF8563的器件地址，和AT24C02的器件地址是会冲突的。
所以也就是说，如果IIC总线既挂PCF8563，又挂AT24C02时，A2~A0的管脚配置就不能配成001，不然一个IIC总线上就会出现两个地址为“1010 001x”的设备，也就是电话线上有两个同一个电话号码的电话机，就乱了。
III.ACK应答位
Ack简单讲就是打电话中，听电话的人，在听完说话人的话之后“嗯”了那么一下。不要去机械的记忆谁给谁去ack，去按照打电话的情形去理解这件事。领导给员工说完，员工要“嗯”一下，员工给领导说完，领导也要“嗯”一下。领导给员工，就是IIC主控去写从设备，员工给领导就是，IIC主控去读从设备，从设备返回数据给IIC主控。
这里我们在说IIC控制器的写操作，所以ack应该是从设备返回给控制器的。
在scl采样中，SDA保持低电平，认为有ack。
IV．字地址（寄存器地址）
IIC总线上的器件地址发送了，选通了IIC从设备，下面要操作器件内部寄存器了。
这里就是把要操作的寄存器地址告诉IIC从设备。
操作方式就与发送器件地址类似了，但是这个地址长度是会变的，因为8bit长可以访问28=256个地址，如果比256个寄存器还要多，那就访问不全了。所以这里长度是变的。
V.数据
数据和写器件地址，字地址一样，操作方式一致，所以这里把SCL、SDA的位传输补充一下。
也就是我们可以认为，在SCL高时，SDA上的电平值就是我们要传输的数据值。SCL下降沿后，SDA的电平才能发生变化。这个对于FPGA来说，比较靠谱的方式就是在SCL高电平时的中间位置采样SDA（FPGA作为IIC主控时），在SCL的下降沿产生后使SDA发生变化（FPGA作为IIC从设备时）。
VI．Stop
与start正好相反。要求在SCL为高电平时，SDA产生上升沿。
连续写：
字节读：
其实这个时序前面（标黄）的部分，就是往IIC从设备里的读数据地址寄存器里写入了要读取数据的地址。后面当进行读时，IIC从设备就根据这个写入的地址，去取自己ROM里的数据，再返回给IIC控制器。
连续读：
这个连续读啥时候结束呢？当IIC控制器不再应答，也就是不给IIC从设备ACK之后，连续读就结束了。
