写个i2c verilog状态机
时间: 2023-09-30 13:06:51 浏览: 46
以下是一个简单的I2C Verilog状态机,用于从一个I2C设备读取数据:
module i2c_fsm (
input clk, // 时钟信号
input rst_n, // 复位信号
input sda, // 数据线信号
input scl, // 时钟线信号
output reg [7:0] data, // 读取的数据
output reg done // 完成信号
);
// 状态定义
parameter IDLE = 2'b00; // 空闲状态
parameter START = 2'b01; // 发送起始信号
parameter SEND_ADDR = 2'b10; // 发送设备地址
parameter READ_DATA = 2'b11; // 读取数据
// 内部状态
reg [1:0] state;
// 计数器
reg [3:0] cnt;
// 存储器
reg [7:0] reg_data; // 存储读取的数据
reg nack; // NACK信号
always @ (posedge clk or negedge rst_n) begin
if (~rst_n) begin
// 复位信号
state <= IDLE;
cnt <= 0;
reg_data <= 0;
done <= 0;
nack <= 0;
end else begin
case (state)
IDLE: begin
// 空闲状态,等待启动条件
if (sda && scl) begin
state <= START;
end
end
START: begin
// 发送起始信号
sda <= 0;
if (++cnt == 8) begin
cnt <= 0;
sda <= 1;
state <= SEND_ADDR;
end
end
SEND_ADDR: begin
// 发送设备地址
sda <= 0;
if (++cnt == 8) begin
cnt <= 0;
sda <= 1;
state <= READ_DATA;
end
end
READ_DATA: begin
// 读取数据
sda <= 1;
if (++cnt == 8) begin
cnt <= 0;
reg_data <= reg_data << 1 | sda;
if (nack) begin
done <= 1;
state <= IDLE;
end else begin
sda <= 0;
state <= SEND_ADDR;
end
end
end
endcase
end
end
// 监测ACK/NACK信号
always @ (posedge clk or negedge rst_n) begin
if (~rst_n) begin
nack <= 0;
end else begin
case (state)
SEND_ADDR: begin
// 发送设备地址后需要检测ACK信号
if (cnt == 8 && sda == 0) begin
nack <= 0;
end else if (cnt == 8 && sda == 1) begin
nack <= 1;
end
end
READ_DATA: begin
// 读取数据后需要发送ACK信号
if (cnt == 1) begin
sda <= 0;
end else if (cnt == 8) begin
sda <= 1;
end
end
endcase
end
end
endmodule
以上状态机可能需要根据具体的I2C设备和通信协议进行修改和调整。