用verilog写一个USART的发送模块,支持1.5位停止位
时间: 2023-03-13 11:17:20 浏览: 57
我不太熟悉Verilog,但是我可以提供一些指导方针: 1. 找出USART的定义,以及发送模块的输入和输出。2. 确定发送模块的功能,包括1.5位停止位。3. 编写Verilog代码来实现发送模块的功能。4. 测试代码,确保发送模块能够正常工作。
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用verilog写一个USART的发送模块代码,支持1.5位停止位
### 回答1:
Verilog代码来实现一个USART发送模块,支持1.5位停止位,可以这样写:module USART_TX (
input clk,
input [7:0] data,
input start,
output empty,
output serial_out
);
reg [2:0] tx_state;
reg [1:0] bit_count;
reg [7:0] temp; always @ (posedge clk) begin
case (tx_state)
3'b000: begin
if (start) begin
tx_state <= 3'b001;
bit_count <= 2'b00;
temp <= data;
end
end
3'b001: begin
if (bit_count == 2'b00) begin
tx_state <= 3'b010;
bit_count <= 2'b01;
end
else begin
bit_count <= bit_count + 1;
end
end
3'b010: begin
if (bit_count == 2'b10) begin
tx_state <= 3'b011;
bit_count <= 2'b11;
end
else begin
bit_count <= bit_count + 1;
end
end
3'b011: begin
if (bit_count == 2'b11) begin
tx_state <= 3'b000;
bit_count <= 2'b00;
end
else begin
bit_count <= bit_count + 1;
end
end
endcase
end assign empty = (tx_state == 3'b000);
assign serial_out = (bit_count == 2'b11) ? 1'b1 : temp[bit_count];endmodule
### 回答2:
以下是一个使用Verilog写的支持1.5位停止位的USART发送模块代码:
```verilog
module usart_transmitter (
input clk,
input reset,
input [7:0] data_in,
input transmit_enable,
output transmit_data
);
reg [5:0] count;
reg [7:0] data_out;
reg transmit_start;
parameter STOP_BIT_COUNT = 10;
parameter STOP_BIT_WAIT_TIME = 1;
always @(posedge clk, posedge reset)
begin
if (reset) begin
count <= 0;
data_out <= 8'b00000000;
transmit_start <= 0;
end
else begin
if (count > 0) begin
if (count == STOP_BIT_COUNT) begin
transmit_data <= 1'b1;
end
else begin
transmit_data <= data_out[count - 1];
end
end
else begin
transmit_data <= 1'b1;
end
if (count < STOP_BIT_COUNT) begin
if (transmit_enable && !count && !transmit_start) begin
data_out <= {1'b0, data_in, 1'b1};
transmit_start <= 1;
count <= STOP_BIT_COUNT;
end
else if (count && transmit_start && count <= STOP_BIT_COUNT - STOP_BIT_WAIT_TIME) begin
transmit_start <= 0;
count <= count + 1;
end
else begin
count <= count + 1;
end
end
else begin
count <= 0;
end
end
end
endmodule
```
该模块包含输入时钟(`clk`)、复位信号(`reset`)、输入数据(`data_in`)、发送使能信号(`transmit_enable`)以及发送数据输出(`transmit_data`)。
模块通过一个有限状态机来处理发送数据。当传输使能信号为高电平且计数器为零且发送开始未开始时,数据将被加载到一个八位寄存器中,并在发送开始时设置计数器。计数器每个时钟周期递增,直到传输完成,然后重新开始。
在计数器小于停止位计数时,输出数据将根据计数器的值设置为传输数据。当计数器等于停止位计数时,输出数据将被设置为1(表示停止位)。
注意,这只是一个简单的示例,可能需要根据特定的要求进行修改和完善。
### 回答3:
以下是一个使用Verilog编写的USART发送模块代码示例,支持1.5位停止位。
```verilog
module usart_tx(
input wire clk, // 时钟输入
input wire reset, // 复位输入
input wire enable, // 使能输入
input wire [7:0] data, // 数据输入
output wire tx // 串口传输输出
);
parameter CLK_FREQ = 100000; // 时钟频率,单位为Hz
parameter BAUD_RATE = 9600; // 波特率
parameter BIT_DELAY = CLK_FREQ / BAUD_RATE; // 每个位的延迟周期数
reg [8:0] tx_reg = 9'b111111111; // 串口发送寄存器,默认为停止位
reg [3:0] bit_count = 4'b0000; // 位计数器
wire stop_bit_enable = (bit_count == 4'b1000) ? 1 : 0; // 1.5位停止位使能
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset) begin
tx_reg <= 9'b111111111;
bit_count <= 4'b0000;
end else if (enable) begin
if (bit_count == 4'b1001) begin
tx <= stop_bit_enable; // 输出停止位
bit_count <= 4'b0000; // 重置位计数器
end else begin
tx <= tx_reg[0]; // 输出当前位
tx_reg <= {tx_reg[7:1], 1'b0}; // 移位寄存器,左移一位
bit_count <= bit_count + 1; // 递增位计数器
end
end else begin
tx_reg <= 9'b111111111;
bit_count <= 4'b0000;
tx <= 1'b1; // 输出空闲位
end
end
endmodule
```
该模块根据输入的使能信号和数据在时钟边沿进行串口数据的发送。它使用了一个9比特的寄存器`tx_reg`来存储要发送的数据,同时使用一个4比特的计数器`bit_count`来跟踪当前位的发送进度。每当使能信号有效且位计数器不是最后一位时,模块会根据波特率计算的延迟周期将寄存器中的数据向左移动一位,并输出寄存器的最低位到串口传输端口`tx`。当位计数器达到最后一位时,模块会输出1位停止位,并将位计数器和寄存器重置为初始值。当使能信号无效时,模块会将寄存器和位计数器重置为初始值,并输出空闲状态位。
用verilog写一个串口发送模块
下面给出一个简单的串口发送模块的Verilog代码:
```
module uart_tx(
input clk,
input reset,
input [7:0] data_in,
input valid,
output reg tx_done,
output reg tx_out
);
parameter BAUD_RATE = 9600;
parameter CLK_RATE = 50000000;
parameter BIT_PERIOD = CLK_RATE / BAUD_RATE;
reg [3:0] bit_count;
reg [BIT_PERIOD:1] clk_count;
reg [7:0] tx_data;
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
bit_count <= 0;
clk_count <= 0;
tx_out <= 1;
tx_done <= 1;
tx_data <= 0;
end else begin
if (valid && tx_done) begin
tx_data <= data_in;
tx_out <= 0;
bit_count <= 0;
tx_done <= 0;
end else if (!tx_done) begin
clk_count <= clk_count + 1;
if (clk_count == BIT_PERIOD) begin
clk_count <= 0;
if (bit_count < 8) begin
tx_out <= tx_data[bit_count];
bit_count <= bit_count + 1;
end else begin
tx_out <= 1;
bit_count <= 0;
tx_done <= 1;
end
end
end
end
end
endmodule
```
该模块包括以下输入和输出:
- `clk`: 时钟信号。
- `reset`: 复位信号,用于将模块恢复到初始状态。
- `data_in`: 待发送的8位数据。
- `valid`: 输入数据的有效标志。
- `tx_done`: 串口发送完成标志。
- `tx_out`: 串口数据输出信号。
在该模块中,使用了以下参数:
- `BAUD_RATE`: 串口波特率。
- `CLK_RATE`: 系统时钟频率。
- `BIT_PERIOD`: 每个数据位所需的时钟周期数。
该模块的实现采用了状态机的方式,具体如下:
- 空闲状态:模块初始化时进入该状态。在该状态下,串口输出信号`tx_out`始终为逻辑高电平,且`tx_done`标志为逻辑高电平。
- 发送状态:当输入数据的有效标志`valid`置为逻辑高电平且串口发送完成标志`tx_done`为逻辑高电平时,模块进入该状态。在该状态下,将待发送的数据存储在寄存器`tx_data`中,并将`tx_out`信号置为逻辑低电平,开始发送数据。
- 发送数据状态:在该状态下,模块将通过计数器`clk_count`来控制每个数据位的发送时间。当计数器计数达到每个数据位所需的时钟周期数`BIT_PERIOD`时,将发送下一个数据位。在发送完最后一个数据位后,模块将重新进入空闲状态。
使用时,需要根据具体的应用场景来设置`BAUD_RATE`和`CLK_RATE`参数,并将输入数据的有效标志`valid`置为逻辑高电平,将待发送的数据存储在`data_in`中即可。当串口发送完成后,`tx_done`标志将自动置为逻辑高电平,表示可以开始下一次发送。