由于电子电路设计和制造工艺技术突飞猛进,集成电路设计由原来的晶体管集成,变为现在广泛的采用知识产权核集成。发展势头一路高歌猛进。进而衍生出片上系统技术。这种技术非常有效的减小了电子电路产品的开发成本,大大减少了产品的开发时间进而极大地增强了产品的市场竞争力。越来越多的芯片需要互联互通主要归因于集成电路技术的应用。飞利浦公司正是基于这个原因开发了性能非常好的双向串行总线I2C(Inter-Integrated Circuit,I2C)总线。I2C总线已经被公认为是国际性的总线标准,在SOC中集成I2C总线控制器是大势所趋。本文通过深入研究APB总线及I2C总线协议内容,详细说明了控制器的总体设计方法,给出控制器的总体设计框图。详细描述了各个子模块电路的设计方案,并给出电路设计框图及其电路的工作原理说明。详细说明了电路的状态转换图。设计出了一种带APB接口的I2C总线控制器。通过编写器件的仿真模型,联合控制器电路模块,给出testbench,进行电路的总体设计的验证。Modelsim软件被用来进行本设计电路的仿真和功能验证,SMIC 0.13μm工艺库被用来进行本设计的逻辑综合。设计利用FPGA电路实验板进行电路验证。仿真及验证结果表明,电路实现了预定的功能,控制器能够按照相关的协议进行数据的传输,具有很好的传输效率。