解释一下下面的代码”module Serial_output( input i_clk , input i_rst , input i_T_valid , input signed[9:0] i_T , input [3 :0] i_Device_ID , output reg o_Serial_data ); reg Frame_valid = 1'd0 ; reg [13:0] Frame = 13'd0; always @(posedge i_clk)begin if(i_rst == 1'b1)begin Frame_valid <= 1'd0 ; Frame <= 13'd0; end else if(i_T_valid)begin Frame_valid <= 1'b1 ; Frame <= {i_Device_ID,i_T}; end else Frame_valid <= 1'd0 ; end reg [2:0] s_Frame_valid = 3'd0; always @(posedge i_clk)begin s_Frame_valid <= {s_Frame_valid[1:0],Frame_valid}; end reg [4:0] r_bit_cnt = 5'd0; always @(posedge i_clk)begin if(i_rst == 1'b1) r_bit_cnt <= 5'd0; else if(s_Frame_valid[2]) r_bit_cnt <= 5'd0; else if(r_bit_cnt >= 5'd15) r_bit_cnt <= r_bit_cnt; else r_bit_cnt <= r_bit_cnt + 1'b1; end always @(*)begin case (r_bit_cnt) 5'd0 :o_Serial_data <= Frame[15] ; 5'd1 :o_Serial_data <= Frame[14] ; 5'd2 :o_Serial_data <= Frame[13] ; 5'd3 :o_Serial_data <= Frame[12] ; 5'd4 :o_Serial_data <= Frame[11] ; 5'd5 :o_Serial_data <= Frame[10] ; 5'd6 :o_Serial_data <= Frame[9] ; 5'd7 :o_Serial_data <= Frame[8] ; 5'd8 :o_Serial_data <= Frame[7] ; 5'd9 :o_Serial_data <= Frame[6] ; 5'd10 :o_Serial_data <= Frame[5] ; 5'd11 :o_Serial_data <= Frame[4] ; 5'd12 :o_Serial_data <= Frame[3] ; 5'd13 :o_Serial_data <= Frame[2] ; 5'd14 :o_Serial_data <= Frame[1] ; 5'd15 :o_Serial_data <= Frame[0] ; endcase end endmodule“

这是一个 Verilog HDL 设计的串口输出模块，可以将输入的数据通过串口发送出去。其中输入包括时钟信号 i_clk、复位信号 i_rst、需要发送的数据 i_T、i_T_valid 表示输入数据是否有效、i_Device_ID 表示设备 ID，输出为串口数据 o_Serial_data。该模块的工作流程如下：

1. 如果复位信号 i_rst 为高电平，则 Frame_valid 和 Frame 都会被置为 0。

2. 如果输入数据 i_T_valid 为高电平，则 Frame_valid 被置为 1，同时 Frame 被赋值为 i_Device_ID 和 i_T 的组合。

3. 如果输入数据 i_T_valid 为低电平，则 Frame_valid 被置为 0。

4. s_Frame_valid 表示连续三个时钟周期内 Frame_valid 的状态，用于判断数据传输是否结束。

5. r_bit_cnt 表示当前发送的位数，如果复位信号 i_rst 为高电平，则 r_bit_cnt 被置为 0。

6. 根据 r_bit_cnt 的值，将 Frame 中的数据逐位输出到 o_Serial_data 中。

需要注意的是，该模块的数据传输速率取决于时钟信号 i_clk 的频率，以及输入数据 i_T_valid 的变化速度。在实际应用中，需要根据具体要求进行修改。

相关问题

将这个Verilog顶层文件改成VHDL的格式“module Tem_Top( input i_clk , input i_rst , input i_ADC_clk , input [9:0] i_ADC , output o_LED , output o_Serial_data ); parameter P_AN = 10'sd1 ; parameter P_BN = -10'sd75 ; parameter P_TEMP_MAX = 10'sd75 ; parameter P_TEMP_MIN = -10'sd25 ; parameter P_Device_ID = 4'd7 ; wire w_ADC_valid ; wire [9:0] w_ADC ; Time_sample Time_sample_inst( .i_clk (i_clk ), .i_rst (i_rst ), .i_ADC_clk (i_ADC_clk ), .i_ADC (i_ADC ), .o_ADC_valid (w_ADC_valid ), .o_ADC (w_ADC ) ); wire w_T_valid ; wire signed[13:0] w_T ; Calibration Calibration_inst( .i_clk ( i_clk ), .i_rst ( i_rst ), .i_an ( P_AN ), .i_bn ( P_BN ), .i_sample_valid ( w_ADC_valid ), .i_sample_ADC ( w_ADC ), .o_T_valid ( w_T_valid ), .o_T ( w_T ) ); LED_color #( .P_TEMP_MAX (P_TEMP_MAX ), .P_TEMP_MIN (P_TEMP_MIN ) ) LED_color_inst( .i_clk ( i_clk ), .i_rst ( i_rst ), .i_T_valid ( w_T_valid ), .i_T ( w_T ), .o_LED ( o_LED ) ); Serial_output Serial_output_inst( .i_clk ( i_clk ), .i_rst ( i_rst ), .i_T_valid ( w_T_valid ), .i_T ( w_T ), .i_Device_ID ( P_Device_ID ), .o_Serial_data ( o_Serial_data ) ); endmodule”

entity Tem_Top is
generic (
P_AN: integer := 1;
P_BN: integer := -75;
P_TEMP_MAX: integer := 75;
P_TEMP_MIN: integer := -25;
P_Device_ID: integer := 7
);
port (
i_clk : in std_logic;
i_rst : in std_logic;
i_ADC_clk : in std_logic;
i_ADC : in std_logic_vector(9 downto 0);
o_LED : out std_logic;
o_Serial_data: out std_logic
);
end entity Tem_Top;

architecture rtl of Tem_Top is
signal w_ADC_valid: std_logic;
signal w_ADC: std_logic_vector(9 downto 0);
signal w_T_valid: std_logic;
signal w_T: signed(13 downto 0);
begin

Time_sample_inst: entity work.Time_sample
port map (
i_clk => i_clk,
i_rst => i_rst,
i_ADC_clk => i_ADC_clk,
i_ADC => i_ADC,
o_ADC_valid => w_ADC_valid,
o_ADC => w_ADC
);

Calibration_inst: entity work.Calibration
port map (
i_clk => i_clk,
i_rst => i_rst,
i_an => P_AN,
i_bn => P_BN,
i_sample_valid=> w_ADC_valid,
i_sample_ADC => w_ADC,
o_T_valid => w_T_valid,
o_T => w_T
);

LED_color_inst: entity work.LED_color
generic map (
P_TEMP_MAX => P_TEMP_MAX,
P_TEMP_MIN => P_TEMP_MIN
)
port map (
i_clk => i_clk,
i_rst => i_rst,
i_T_valid => w_T_valid,
i_T => w_T,
o_LED => o_LED
);

Serial_output_inst: entity work.Serial_output
port map (
i_clk => i_clk,
i_rst => i_rst,
i_T_valid => w_T_valid,
i_T => w_T,
i_Device_ID => P_Device_ID,
o_Serial_data => o_Serial_data
);

end architecture rtl;

解释一下下面这个代码“module Calibration( input i_clk , input i_rst , input signed[7:0] i_an , input signed[7:0] i_bn , input i_sample_valid, input [7:0] i_sample_ADC , output o_T_valid , output signed[11:0] o_T ); reg signed[11:0] r_T = 12'sd0; reg r_T_valid = 1'b0 ; wire signed[8:0] w_sample_ADC = {1'b0,i_sample_ADC}; always @(posedge i_clk)begin if(i_rst)begin r_T <= 12'sd0; r_T_valid <= 1'b0; end else if(i_sample_valid)begin r_T <= w_sample_ADC*i_an + i_bn; r_T_valid <= 1'b1; end else r_T_valid <= 1'b0; end assign o_T_valid = r_T_valid; assign o_T = r_T ; endmodule”

这是一个 Verilog HDL 的模块，名为 Calibration。它包括了以下端口：

- i_clk: 输入时钟信号
- i_rst: 输入复位信号
- i_an: 8 位有符号数，作为一个系数
- i_bn: 8 位有符号数，作为一个偏置
- i_sample_valid: 输入采样信号的有效性
- i_sample_ADC: 8 位无符号数，作为采样值
- o_T_valid: 输出信号，表示输出的 T 值的有效性
- o_T: 输出信号，表示校准后的 T 值，是一个 12 位有符号数

该模块使用了一个有符号数乘法器（即乘积需要用更多的位数来表示），计算公式为：r_T = i_an × i_sample_ADC + i_bn。其中，r_T 和 r_T_valid 是一个有符号寄存器和一个标记，用于存储校准后的 T 值和它的有效性。如果 i_sample_valid 为 true，则将 r_T_valid 置为 true，否则将其置为 false。最后，将 r_T_valid 和 r_T 分别连接到输出端口 o_T_valid 和 o_T。