2．2 AT24C02A器件读写时序
    图2为写(读)AT24C02A器件中指定地址存储单元的数据帧格式，图2(a)为写操作的帧格式，(b)为读操作帧格式。要想把一个字节数据发送到器件中(或从器件中读取一个字节数据)除了给出具体的地址信息之外，还要给出该器件的控制信息：首先由控制器发出“启动”信号，启动I2C总线的通信，然后发送一个控制字节，前7位为器件的片选地址，最后1位为读写控制位，“0”表示写，“1”表示读。当传完控制字节之后，挂在I2C总线的所有的器件比较控制字节片选地址(前7位)是否与自已的物理地址一致，如一致，则发一个应答信号。控制器接收到应答信号之后，再发器件内部存储单元地址和其他的信息。

3 AT24C02A读写控制接口设计
3．1 寄存器组定义
    为了实现NiosⅡI能与外部设备进行交换数据，首先要在AT24C08读写控制接口中定义寄存器，包括数据寄存器、状态寄存器和控制寄存器。表4-1AT24C02A读写控制器内部寄存器定义的情况：State_Re为此接口电路的状态寄存器，最低位有效，用来表示接口电路的状态，“1”表示接口处于“忙”状态中，此时表示接口正处于读写外部设备(AT24C02A)中，不能对此控制接口进行操作，只到接口处于“0”状态时为止；Address_Re为数据寄存器，用于存放NiosⅡ要访问AT24C02A器件内部单元的地址数据；Control_Re为控制寄存器，控制着接口电路启动或停止，“1”为启动，“0”停止；Data_Re为数据寄存器，用于存放传输的数据；Con_r／w_Re为控制寄存器，控制数据的传输方向，高电平为读(输入)，低电平为写(输出)。

3．2 逻辑功能模块设计
    在接口电路中，除了定义接口电路的寄存器组之外，还要利用硬件描述语言来描述接口电路要实现的功能，即逻辑功能模块的设计。接口电路要完成的主要功能是，用接口电路产生如图3所示的时序，成功读写外部存储器件。在本设计中，采用了有限状态机来实现这一功能，图4为本设计的各个状态之间转换状态图：当NiosⅡ要交换数据时，首先要读State_Re的值，并判定电路是否为“空闲”状态，只有状态机处在空闲状态，才允许进行一次读写操作，并修改状态寄存器的值为“忙”状态；当完成一次读写操作时，修改状态寄存器的值为“闲”状态。