verilog串口例程

你好！以下是一个基于 Verilog 的串口通信例程，它可以实现串口数据的发送和接收。请注意，这个例程是一个简单的示例，仅用于说明 Verilog 中串口通信的基本原理，实际使用的时候可能需要进行适当的修改和优化。

module SerialPort (
  input wire clk,       // 时钟信号
  input wire reset,     // 复位信号
  input wire rx,        // 接收数据线
  output wire tx,       // 发送数据线
  input wire start_tx,  // 发送数据开始信号
  input wire [7:0] data_in,  // 待发送的数据
  output wire [7:0] data_out, // 接收到的数据
  output wire rx_ready,  // 接收数据准备好信号
  output wire tx_busy    // 发送数据忙碌信号
);

  // 状态定义
  reg [2:0] state;
  localparam IDLE_STATE = 3'b000;
  localparam START_STATE = 3'b001;
  localparam DATA_STATE = 3'b010;
  localparam STOP_STATE = 3'b011;

  // 内部寄存器
  reg [7:0] shift_reg;
  reg [2:0] bit_count;

  // 输出寄存器
  reg [7:0] rx_data_out;
  reg rx_ready_out;
  reg tx_busy_out;

  always @(posedge clk or posedge reset) begin
    if (reset) begin
      state <= IDLE_STATE;
      shift_reg <= 8'b0;
      bit_count <= 0;
      rx_data_out <= 8'b0;
      rx_ready_out <= 1'b0;
      tx_busy_out <= 1'b0;
    end else begin
      case (state)
        IDLE_STATE: begin
          if (!rx) begin  // 检测到起始位
            state <= START_STATE;
            shift_reg <= 8'b0;
            bit_count <= 0;
          end
        end
        START_STATE: begin
          shift_reg[0] <= rx;
          bit_count <= bit_count + 1;
          if (bit_count == 7) begin  // 接收完七位数据
            state <= DATA_STATE;
            bit_count <= 0;
          end
        end
        DATA_STATE: begin
          shift_reg[bit_count+1] <= rx;
          bit_count <= bit_count + 1;
          if (bit_count == 7) begin  // 接收完七位数据
            state <= STOP_STATE;
            bit_count <= 0;
          end
        end
        STOP_STATE: begin
          if (rx) begin  // 检测到停止位
            rx_data_out <= shift_reg;  // 将接收到的数据输出
            rx_ready_out <= 1'b1;      // 接收数据准备好信号置高
          end
          state <= IDLE_STATE;
        end
      endcase
    end
  end

  always @(posedge clk or posedge reset) begin
    if (reset) begin
      tx_busy_out <= 1'b0;
    end else begin
      case (state)
        IDLE_STATE: begin
          tx_busy_out <= 1'b0;
        end
        START_STATE: begin
          tx_busy_out <= 1'b1;
          tx <= 1'b0;  // 发送起始位
        end
        DATA_STATE: begin
          tx_busy_out <= 1'b1;
          tx <= shift_reg[bit_count];  // 发送数据位
        end
        STOP_STATE: begin
          tx_busy_out <= 1'b1;
          tx <= 1'b1;  // 发送停止位
        end
      endcase
    end
  end

  assign data_out = rx_data_out;
  assign rx_ready = rx_ready_out;
  assign tx_busy = tx_busy_out;

endmodule

这个例程实现了一个简单的串口通信模块，通过 `rx` 和 `tx` 信号与外部连接。你可以使用 `start_tx` 信号来触发发送，使用 `data_in` 来传输待发送的数据。接收到的数据可以通过 `data_out` 输出，并通过 `rx_ready` 信号表示接收数据准备好的状态。同时，你可以使用 `tx_busy` 信号来判断发送数据是否忙碌。

请注意，该例程仅针对串口通信进行了简单的实现，实际使用时你可能需要根据具体的应用需求进行适当的修改和调整。希望对你有所帮助！如果你有任何问题，请随时提问。