用verilog写spi flash的框架思路

你可以使用Verilog语言编写SPI Flash的框架。下面是基本的思路：

1. 首先，你需要定义SPI Flash的信号线和寄存器。

2. 定义SPI Flash的输入和输出端口。输入端口包括时钟信号、复位信号、片选信号以及数据输入信号。输出端口为数据输出信号。

3. 定义寄存器，用于存储SPI Flash的配置信息和状态信息。

4. 在主模块中实现SPI Flash的控制逻辑。这包括根据输入的指令和数据进行相应的操作，如读取、写入、擦除等。

5. 在时钟上升沿进行数据传输。根据SPI Flash的通信协议，发送指令、地址和数据，并接收返回的数据。

6. 根据SPI Flash的规格书，实现相应的操作序列和时序要求。

7. 在需要的时候，使用状态机或有限状态机来管理SPI Flash的状态转换。

8. 可以使用仿真工具进行验证，并在实际硬件平台上进行验证和调试。

以上是一个基本的框架思路，你可以根据具体的需求和SPI Flash的规格书来进行详细的设计和实现。

相关问题

Verilog 通过spi读写flash代码怎么写？

以下是一个简单的 Verilog 代码示例，用于通过 SPI 总线读写 Flash 存储器：

module spi_flash (
    input wire clk,
    input wire rst,
    input wire [7:0] spi_data_in,
    output wire [7:0] spi_data_out,
    input wire spi_sclk,
    input wire spi_ss,
    input wire spi_mosi,
    output wire spi_miso,
    input wire spi_wp,
    input wire spi_hold,
    input wire [23:0] spi_addr,
    input wire spi_wren,
    input wire spi_rden,
    output wire spi_busy,
    output reg [15:0] spi_status
);

// 定义 Flash 存储器的指令
parameter CMD_WREN = 8'h06;
parameter CMD_WRDI = 8'h04;
parameter CMD_RDSR = 8'h05;
parameter CMD_WRSR = 8'h01;
parameter CMD_READ = 8'h03;
parameter CMD_FAST_READ = 8'h0B;
parameter CMD_PP = 8'h02;
parameter CMD_SE = 8'h20;
parameter CMD_BE = 8'h52;
parameter CMD_CE = 8'h60;
parameter CMD_DP = 8'hB9;
parameter CMD_RES = 8'hAB;
parameter CMD_RDID = 8'h9F;

// 定义 Flash 存储器的状态寄存器
reg [7:0] flash_sr;

// 定义 SPI 总线的状态机状态
reg [3:0] spi_fsm_state;

// 定义存储器的地址、数据和指令
reg [23:0] mem_addr;
reg [7:0] mem_data;
reg [7:0] mem_cmd;

// 定义 SPI 总线的接收和发送缓冲区
reg [7:0] spi_rx_buf;
reg [7:0] spi_tx_buf;

// 定义计数器和标志位
reg [7:0] cnt;
reg spi_busy_flag;

// 定义时序参数
parameter SCK_HALF_PERIOD = 10;  // SPI 时钟的半个周期的时间

// 初始化状态机状态和标志位
initial begin
    spi_fsm_state = 4'h0;
    spi_busy_flag = 1'b0;
end

// 状态机
always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        spi_fsm_state <= 4'h0;
        spi_busy_flag <= 1'b0;
    end else begin
        case (spi_fsm_state)
            4'h0: begin  // 空闲状态
                spi_busy <= 1'b0;
                spi_miso <= 1'b1;
                if (spi_ss == 1'b0) begin  // SPI 片选信号被拉低，启动读写操作
                    spi_fsm_state <= 4'h1;
                    spi_tx_buf <= mem_cmd;
                end
            end
            4'h1: begin  // 等待 Flash 存储器准备好
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_tx_buf <= mem_addr[15:8];
                spi_fsm_state <= 4'h2;
            end
            4'h2: begin  // 发送地址的高位
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_tx_buf <= mem_addr[7:0];
                spi_fsm_state <= 4'h3;
            end
            4'h3: begin  // 发送地址的低位
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_tx_buf <= mem_data;
                spi_fsm_state <= 4'h4;
            end
            4'h4: begin  // 发送数据
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_rx_buf <= spi_data_in;
                spi_fsm_state <= 4'h5;
            end
            4'h5: begin  // 接收数据
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b0;
                spi_tx_buf <= mem_data;
                spi_fsm_state <= 4'h6;
            end
            4'h6: begin  // 发送数据
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_rx_buf <= spi_data_in;
                spi_fsm_state <= 4'h7;
            end
            4'h7: begin  // 接收数据
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b0;
                spi_tx_buf <= 8'hFF;
                spi_fsm_state <= 4'h8;
            end
            4'h8: begin  // 等待 Flash 存储器完成操作
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_rx_buf <= spi_data_in;
                spi_fsm_state <= 4'h9;
            end
            4'h9: begin  // 判断是否需要发送下一个读写操作
                spi_busy <= 1'b0;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_rx_buf <= spi_data_in;
                if (spi_ss == 1'b1) begin  // SPI 片选信号被拉高，读写操作结束
                    spi_fsm_state <= 4'h0;
                    spi_busy_flag <= 1'b0;
                end else begin  // SPI 片选信号仍为低电平，发送下一个读写操作
                    spi_fsm_state <= 4'h1;
                    mem_cmd <= spi_rx_buf;
                    mem_addr <= {spi_rx_buf, spi_data_in};
                    mem_data <= spi_data_in;
                end
            end
            default: begin  // 异常状态
                spi_fsm_state <= 4'h0;
                spi_busy_flag <= 1'b0;
            end
        endcase
    end
end

// 定义状态机的计数器
always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        cnt <= 8'h0;
    end else begin
        if (spi_fsm_state == 4'h1 || spi_fsm_state == 4'h8) begin  // 等待 Flash 存储器准备或完成
            if (cnt < 8'hFF) begin
                cnt <= cnt + 1;
            end else begin
                spi_fsm_state <= 4'h0;
                spi_busy_flag <= 1'b0;
                cnt <= 8'h0;
            end
        end else begin
            cnt <= 8'h0;
        end
    end
end

// 定义状态机的状态输出
always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        spi_status <= 16'h0000;
    end else begin
        case (spi_fsm_state)
            4'h0: begin  // 空闲状态
                spi_status <= 16'h0000;
            end
            4'h1: begin  // 等待 Flash 存储器准备好
                spi_status <= 16'h0001;
            end
            4'h2: begin  // 发送地址的高位
                spi_status <= 16'h0002;
            end
            4'h3: begin  // 发送地址的低位
                spi_status <= 16'h0003;
            end
            4'h4: begin  // 发送数据
                spi_status <= 16'h0004;
            end
            4'h5: begin  // 接收数据
                spi_status <= 16'h0005;
            end
            4'h6: begin  // 发送数据
                spi_status <= 16'h0006;
            end
            4'h7: begin  // 接收数据
                spi_status <= 16'h0007;
            end
            4'h8: begin  // 等待 Flash 存储器完成操作
                spi_status <= 16'h0008;
            end
            4'h9: begin  // 判断是否需要发送下一个读写操作
                spi_status <= 16'h0009;
            end
            default: begin  // 异常状态
                spi_status <= 16'hFFFF;
            end
        endcase
    end
end

endmodule

这个代码示例中，我们使用 Verilog 实现了一个简单的 SPI 总线接口，用于读写 Flash 存储器。在这个代码中，我们定义了 Flash 存储器的指令，并通过状态机实现了读写操作。同时，我们还定义了计数器和标志位，用于判断 Flash 存储器是否准备好，以及在读写操作完成后是否需要发送下一个读写操作。

用 verilog 写 spi

下面是一个简单的 Verilog 代码示例，用于实现 SPI（串行外围接口）：

module spi (
  input clk,
  input rst,
  input [7:0] data_in,
  output [7:0] data_out,
  output cs_n,
  output sclk,
  output mosi,
  input miso
);

reg [7:0] shift_reg;
reg [2:0] state;

parameter IDLE = 3'b000;
parameter START = 3'b001;
parameter TRANSFER = 3'b010;
parameter END = 3'b011;

assign data_out = shift_reg;

always @(posedge clk or posedge rst) begin
  if (rst) begin
    shift_reg <= 8'b0;
    state <= IDLE;
    cs_n <= 1'b1;
    sclk <= 1'b0;
    mosi <= 1'b0;
  end else begin
    case (state)
      IDLE: begin
        shift_reg <= 8'b0;
        if (data_in != 8'hFF) begin
          state <= START;
        end
      end
      START: begin
        cs_n <= 1'b0;
        mosi <= 1'b1;
        sclk <= 1'b1;
        state <= TRANSFER;
      end
      TRANSFER: begin
        mosi <= shift_reg[7];
        sclk <= ~sclk;
        shift_reg <= { shift_reg[6:0], miso };
        if (sclk) begin
          state <= END;
        end
      end
      END: begin
        sclk <= 1'b0;
        if (shift_reg[0] == 1'b1) begin
          state <= IDLE;
          cs_n <= 1'b1;
        end else begin
          state <= TRANSFER;
        end
      end
    endcase
  end
end

endmodule

这个模块有以下输入和输出：

- 输入：
- `clk`：时钟输入
- `rst`：复位输入
- `data_in`：8 位数据输入
- `miso`：主设备输入，用于接收从设备发送的数据
- 输出：
- `data_out`：8 位数据输出
- `cs_n`：从设备片选输出
- `sclk`：时钟输出
- `mosi`：主设备输出，用于发送数据到从设备

这个模块的状态机有四个状态：

- `IDLE`：空闲状态
- `START`：开始传输状态
- `TRANSFER`：传输状态
- `END`：结束传输状态

在空闲状态下，模块等待主设备将数据写入 `data_in` 寄存器中。如果 `data_in` 不等于 `8'hFF`（即主设备写入了有效数据），则进入开始传输状态。

在开始传输状态下，模块拉低从设备的片选信号，设置主设备的 MOSI 信号为高电平，设置 SCLK 信号为高电平，进入传输状态。

在传输状态下，模块从 `shift_reg` 中取出最高位，将其设置到 MOSI 信号中，翻转 SCLK 信号的电平，将 MISO 信号中的数据放入 `shift_reg` 的最低位，如果 SCLK 信号变为高电平，则进入结束传输状态。

在结束传输状态下，模块将 SCLK 信号设置为低电平，如果 `shift_reg` 的最低位是 1，则传输结束，进入空闲状态，拉高从设备的片选信号，否则继续进入传输状态。