I2C控制器寄存器基地址MBASE由VHDL代码中常量BASE ADDRESS决定，基地址为地址总线的高16位，低8位地址将决定哪一个寄存器被寻址。此I2C控制器寄存器共有如下4个。 (1)MADR：地址寄存器(地址为MBASE＋＄8Dh) ■Bit7～Bit1：从设备地址（R／W）。 ■Bit0：保留。 (2)MBCR：控制寄存器(地址为MBASE＋＄8Fh) ■Bit7:EN(R/W)，I2C控制器使能位。“1”使能I2C控制器，0”复位并禁止I2C控制器。在对MBCR其他位操作之前，此位必须被首先设置为“1”。 ■Bit
工业电子中的CoolRunner-Ⅱ I2C控制器是嵌入式系统中常见的一种通信接口，它遵循I2C协议，用于设备间的低速串行通信。I2C控制器寄存器是实现I2C功能的核心组件，它们负责管理和控制I2C总线上的交互。下面我们将详细探讨这些寄存器及其功能。
I2C控制器寄存器的基地址MBASE由VHDL代码中的常量BASE ADDRESS设定，它决定了地址总线的高16位。低8位地址用来决定要访问哪个具体的寄存器。寄存器主要有以下四个：
1. MADR（地址寄存器）：位于MBASE+0x8Dh。该寄存器的Bit7~Bit1用于设置从设备地址，这是主设备向从设备发送数据时的寻址部分。Bit0被保留，不用于实际通信。
2. MBCR（控制寄存器）：位于MBASE+0x8Fh。此寄存器的各个位具有关键功能：
- Bit7: EN (R/W) - I2C控制器使能位。置位“1”启用控制器，清零“0”则复位并禁止控制器。在操作其他位前，需先设置此位为“1”。
- Bit6: IEN (R/W) - 中断允许位。置位“1”允许中断，当状态寄存器的MIF位被置位时，中断发生；清零“0”则禁止中断，但不会清除当前的中断请求。
- Bit5: STA (R/W) - 主/从模式选择位。从“0”变为“1”会在主模式下产生START信号，清除此位会发出STOP，并切换到从模式。但总线仲裁失败时不产生STOP。
- Bit4: TX (R/W) - 发送/接收模式选择位。置位“1”为主设备发送，清零“0”为主设备接收。
- Bit3: AK (R/W) - 发送应答使能位。确定ACK阶段SDA线的值，主从设备都适用。
- Bit2: RSTA (R/W) - 重复开始位。写“1”会产生一个重复开始，读取时始终为“0”。如果总线已被其他设备控制，写入此位会导致总线仲裁失败。
- Bit1~Bit0：保留。
3. MBSR（状态寄存器）：位于MBASE+0x93h。该寄存器用于反映I2C通信的状态：
- Bit7: MCF (R) - 数据传输完成标志位。在传输完成后由SCL上升沿置位，表示传输结束。
- Bit6: MAAS (R) - 从寻址标志位。地址匹配时，I2C被选为从设备并切换至从模式。
- Bit5: MBB (R) - 总线忙标志位。检测到START时置位，STOP时清零。
- Bit4: MAL (R/软件清除) - 仲裁失败标志位。仲裁失败时被置位，可通过微控制器写入“0”清除。
- Bit3: 保留。
- Bit2: SRW (R) - 从设备读写标志位。反映主设备的读写操作，“1”表示读，“0”表示写。
- Bit1: MIF (R/软件清除) - 中断标志位。当有中断发生时，被置位，并可能触发中断。
- Bit0: RXAK (R) - 接收应答位。反映SDA总线ACK阶段的值，“1”表示无ACK，“0”表示接收到ACK。
4. MBDR（数据I/O寄存器）：位于MBASE+0x95h。8位寄存器，用于读取从I2C总线上接收的数据或向总线上发送数据。物理上，该寄存器通常由两个相同地址的寄存器组成，一个用于发送，另一个用于接收，以避免微控制器和I2C控制器之间的竞争。
CoolRunner-Ⅱ I2C控制器的寄存器管理着I2C通信的各个方面，包括设备地址、控制信号、状态反馈以及数据交换。理解和正确使用这些寄存器对于实现高效、可靠的I2C通信至关重要。在设计和调试工业电子系统时，对这些寄存器的深入理解有助于解决可能出现的通信问题。
