请编写Verilog HDL代码完成DS18B20的初始化工作、首先会读取DS18B20温度传感器的48位ID号、启动DS18B20温度的转换以及读取温度转化的结果。在完成读取48位ID号以及读取温度转换结果的过程后,FPGA还要实现对于CRC校验码的计算用以保证在此过程当中通信数据的可靠性。以上操作反复进行,可以用状态机来实现。
时间: 2023-06-15 09:04:36 浏览: 116
以下是一个基本的Verilog HDL代码实现DS18B20的初始化工作、读取48位ID号、启动温度转换以及读取结果,以及CRC校验码的计算。请注意,此代码仅供参考,因为不同的DS18B20可能具有不同的数据格式和通信协议,因此需要根据实际情况进行修改。
```verilog
// DS18B20温度传感器的初始化和读取代码
module ds18b20 (
input clk, // 时钟信号
input rst, // 复位信号
input en, // 使能信号
output reg [15:0] temp, // 温度值
output reg [47:0] id, // 48位ID号
output reg done // 完成标志位
);
reg [3:0] state; // 状态寄存器
reg [7:0] cnt; // 计数器
reg [7:0] crc; // CRC校验码
reg [7:0] data[8]; // 数据寄存器
// 定义DS18B20的命令
parameter CMD_SKIP_ROM = 8'hCC;
parameter CMD_READ_ROM = 8'h33;
parameter CMD_CONVERT_T = 8'h44;
parameter CMD_READ_SCRATCHPAD = 8'hBE;
// 状态机的各个状态
parameter IDLE = 2'd0;
parameter SEND_RESET = 2'd1;
parameter READ_ID = 2'd2;
parameter CONVERT_TEMP = 2'd3;
parameter READ_TEMP = 2'd4;
parameter CRC_CHECK = 2'd5;
parameter DONE = 2'd6;
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
// 复位状态机
state <= IDLE;
cnt <= 0;
crc <= 0;
temp <= 0;
id <= 0;
done <= 0;
end else if (en) begin
case (state)
IDLE: begin
// 空闲状态
state <= SEND_RESET;
end
SEND_RESET: begin
// 发送复位信号
data[0] <= 1'b0;
cnt <= cnt + 1;
if (cnt == 480) begin
state <= READ_ID;
cnt <= 0;
end
end
READ_ID: begin
// 读取48位ID号
data[0] <= CMD_READ_ROM;
cnt <= cnt + 1;
if (cnt == 8) begin
id[0] <= data[1];
id[8] <= data[2];
id[16] <= data[3];
id[24] <= data[4];
id[32] <= data[5];
id[40] <= data[6];
id[48] <= data[7];
state <= CONVERT_TEMP;
cnt <= 0;
end
end
CONVERT_TEMP: begin
// 启动温度转换
data[0] <= CMD_SKIP_ROM;
data[1] <= CMD_CONVERT_T;
cnt <= cnt + 1;
if (cnt == 16) begin
state <= READ_TEMP;
cnt <= 0;
end
end
READ_TEMP: begin
// 读取温度转换结果
data[0] <= CMD_SKIP_ROM;
data[1] <= CMD_READ_SCRATCHPAD;
cnt <= cnt + 1;
if (cnt == 16) begin
temp[7:0] <= data[2];
temp[15:8] <= data[1];
crc <= data[3];
state <= CRC_CHECK;
cnt <= 0;
end
end
CRC_CHECK: begin
// 计算CRC校验码
if (cnt < 8) begin
crc <= crc ^ data[cnt];
end
cnt <= cnt + 1;
if (cnt == 72) begin
if (crc == 0) begin
done <= 1;
state <= DONE;
end else begin
state <= SEND_RESET;
cnt <= 0;
crc <= 0;
end
end
end
DONE: begin
// 完成状态
state <= IDLE;
end
endcase
end
end
endmodule
```
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