用 verilog 写 spi

时间: 2023-08-27 19:05:45 浏览: 33
下面是一个简单的 Verilog 代码示例,用于实现 SPI(串行外围接口): ```verilog 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。

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