在 FPGA 中使用 IIC 协议驱动 0.96 寸 OLED 屏幕的方法。内容包括 IIC 协议基础时序、物理层特性、状态机设计，以及将 SPI 接口 OLED 改造为 IIC 接口的硬件修改方案。此外，文章提供了完整的 Verilog 代码实现，涵盖 IIC 驱动模块、DHT11 温湿度传感器数据采集模块、字模生成及显示刷新逻辑，实现了在 OLED 上实时显示温湿度数据的功能。
通过状态机划分 IIC 操作阶段，典型状态包括：空闲态（IDLE）、起始态（START）、写数据（WR_DATA）、读数据（RD_DATA）、应答（ACK）、停止态（STOP）。
将 FPGA 系统时钟（如 50MHz）分频至 IIC 速率（如 100kHz 或 400kHz），需计算分频参数。在 SCL 低电平中点更新 SDA 数据，确保时序稳定。
示例状态机跳转逻辑：
case(state)
IDLE: if(读写请求) next_state <= START;
START: next_state <= WR_DATA;
WR_DATA:next_state <= ACK;
ACK: if(操作类型) next_state <= STOP else next_state <= RD_DATA;
STOP: next_state <= IDLE;
endcase
I2C 通讯协议（Inter-Integrated Circuit）是由 Philips 公司开发的一种简单、双向二线同步串行总线，只需要两根线就可以在连接于总线上的器件之间传送信息。
优点：
缺点：
**应用案例：**小型传感器、LCD 屏幕、RTC（实时时钟）模块等。
包含 4 个状态：总线空闲状态、起始信号、数据读写状态、停止信号。
在 SCL 为高电平的时候进行数据的写入，低电平的时候进行数据的更新。当从机设备正确接受到信号时，会把 SDA 数据线拉低，称为响应位（ACK）。
关于器件的地址： 器件地址被定义为 7Bit 的数据，厂商出厂设置。部分引脚允许用户自行设置。最后一位为读写控制位，0 表示写入，1 表示读取。
默认使用 SPI 协议驱动，改为 IIC 协议需修改电路：
改造后需连接 7 个管脚：
IIC 数据格式：OLED 地址 + 命令/数据 + 值。
初始化代码示例：
always@(*) begin
case(Init_index)
'd0: Init_data_reg <= {8'h78, 8'h00, 8'hAE}; // 关闭显示
'd1: Init_data_reg <= {8'h78, 8'h00, 8'h00};
// ... 其他初始化命令
default: Init_data_reg <= {8'h78, 8'h00, 8'hAE};
endcase
end
需根据字体大小（如 1616 数字字母，816 汉字）生成对应的点阵数据。
module main(
input sys_clk,
input rst_n,
inout dht11,
output OLED_SCL,
inout OLED_SDA
);
wire dht11_done;
reg dht11_req;
wire[7:0] tempH, tempL, humidityH, humidityL;
// ... 实例化 DHT11 和 OLED_Top 模块
endmodule
实现了 IIC 通信的状态机，包含空闲、起始、写数据、读数据、应答、停止等状态。支持分频计数、字节计数及 ACK/NACK 检测。
负责采集温湿度数据，包含时序控制、数据解析及校验逻辑。
以上模块协同工作，实现 FPGA 通过 IIC 协议驱动 OLED 屏幕，并实时显示 DHT11 采集的温湿度数据。
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