library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;

entity myI2C_proc_tb is
end myI2C_proc_tb;

architecture behavioral of myI2C_proc_tb is

constant clk_period : time := 44 ns;
signal clk: std_logic := '0'; --тактовая частота модуля I2C_proc
signal Reset: std_logic := '0';
signal SCL: std_logic := '1';
signal SDA: std_logic := '1';
constant SCL_period: time := 4.35 us; --период SCLK
constant tri: time := SCL_period / 3.0; --треть периода SCK, время, за которое ничего не происходит
signal MyByte: std_logic_vector(7 downto 0);

--Объявления процедур
procedure i2c_start (signal mySCL: out std_logic; signal mySDA: out std_logic) is
begin
mySDA <= '1';
mySCL <= '1';
wait for tri;
mySDA <= '0';
wait for tri;
mySCL <= '0';
wait for tri;
end procedure i2c_start;

procedure i2c_stop (signal mySCL: out std_logic; signal mySDA: out std_logic) is
begin
mySDA <= '0';
mySCL <= '0';
wait for tri;
mySCL <= '1';
wait for tri;
mySDA <= '1';
wait for tri;
end procedure i2c_stop;

procedure i2c_writebyte (signal ySCL: out std_logic; signal ySDA: out std_logic;
signal ByteValue: in std_logic_vector(7 downto 0)) is
variable i: natural;
begin
--Передача байта:
i := 8;
-- wait for 1 ns;
while i > 0
loop
ySDA <= ByteValue(i - 1);
wait for tri;
ySCL <= '1';
wait for tri;
ySCL <= '0';
wait for tri;
i := i - 1;
end loop;
--Ожидание подтверждения:
ySDA <= 'Z';
wait for tri;
ySCL <= '1';
wait for tri;
ySCL <= '0';
wait for tri;
end procedure i2c_writebyte;

begin

--Тактовая частота:
clk <= not clk after (clk_period / 2.0 );

--Собственно моделирование
model_l:
process

begin
--Сброс схемы:
wait for clk_period * 2;
Reset <= '0';
--Посылка:
i2c_start(SCL, SDA);
MyByte(7 downto 1) <= B"0100001";
MyByte(0) <= '0';
i2c_writebyte(ySCL => SCL, ySDA => SDA, ByteValue => MyByte); --адресный байт
MyByte <= X"AA";
i2c_writebyte(SCL, SDA, MyByte);
MyByte <= X"AA";
i2c_writebyte(SCL, SDA, MyByte);
MyByte <= X"55";
i2c_writebyte(SCL, SDA, MyByte);
i2c_stop(SCL, SDA);

wait;
end process model_l;
end behavioral;

    -----------------------------------------------------------------------------------------------
    -- функция преборазования лог 1 в подтяжку
    function one_to_h (input : std_logic)     -- входные данные это обычный единичный бид
        return std_logic is                   -- возвращает такой-же бит
    begin
        if (input = '1') then                 -- если оказалось, что входной бит это 'h' состояние
            return 'h';                       -- вместо единички делаем подтяжку
        else                                  -- иначе
            return '0';                       -- возвращаем ноль
        end if;
    end one_to_h;

     procedure i2c_data_to_slave
        (
            signal slave_data_sig : in std_logic_vector(7 downto 0)
        )
        is
        begin
            for i in 7 downto 0 loop
                SDA <= one_to_h(slave_data_sig(i));
                SCL <= '0';
                wait for SCL_prd/4;            
                SDA <= one_to_h(slave_data_sig(i));
                SCL <= 'h';
                wait for SCL_prd/4;
                SDA <= one_to_h(slave_data_sig(i));
                SCL <= 'h';
                wait for SCL_prd/4;
                SDA <= one_to_h(slave_data_sig(i));
                SCL <= '0';
                wait for SCL_prd/4;
                SDA <= 'h';
                SCL <= 'h';
            end loop;
        end procedure i2c_data_to_slave;

   --=============================================================================
        -- рандомное чтение каждой ячекйи
        --=============================================================================
        wait for SCL_prd*10;
        testing  <= random_write;                                               -- включим состояние тестирования записи данных в память
        report lf & lf &"============== random write =================" & lf;  -- напишем что именно тестируем
        for i in 255 downto 0 loop
            i2c_start;                                                         -- старт условие
            i2c_addr_slave(slave_addr);                                        -- запрос адреса slave устройства
            direction_data(write_ram);                                         -- запрос на чтение
            i2c_slave_ack;                                                     -- подтверждение адреса слейва
            ram_addr_zero <= std_logic_vector(to_unsigned(i,8));
            i2c_data_to_slave(ram_addr_zero);                                  -- отправляем адрес ячейки с которой хотим работать (ячейка № 3)
            i2c_slave_ack;                                                     -- slave говорит ack придавив линию к земле  
            i2c_data_to_slave(ram_addr_zero);                                  -- записываем данные в память
            i2c_slave_ack;                                                     -- master говорит ack придавив линию к земле
            i2c_stop;                                                          -- стоп условие  
        end loop;