掌握用户FIFO(并行数据)接口向串行bit数据转换行为模型的编写方法,并配合testbench对UART接口控制器进行仿真验证。

时间: 2024-02-17 08:00:29 浏览: 21
实现用户FIFO接口向串行bit数据转换可以按照以下步骤进行: 1. 根据用户FIFO接口的数据结构,编写一个Verilog模块,该模块从FIFO接口中读取并行数据,转换为串行bit流,并输出到UART接口控制器。模块的输入应包括FIFO接口的读数据端口以及时钟和复位信号;输出应该包括UART接口控制器的串行数据输出端口。 2. 在模块中,需要使用一个计数器来跟踪输出的bit数,以及一个状态机来控制输出的bit流。状态机应该根据输入的FIFO数据,判断何时开始/结束输出,以及什么时候需要插入起始/停止位等控制信号。 3. 编写一个testbench,用于模拟FIFO接口和UART接口控制器,并向FIFO输入并行数据,验证模块是否正常输出串行bit流。testbench应该模拟FIFO的写入和读取操作,并检查UART控制器的串行输出是否正确。 以下是一个简单的例子,用于实现用户FIFO接口向串行bit数据转换的Verilog模块: ```verilog module user_fifo_to_serial ( input wire clk, input wire rst, input wire [7:0] fifo_data, input wire fifo_read, output reg tx ); reg [7:0] data_out; reg [3:0] bit_count; reg [1:0] state; parameter IDLE = 2'b00; parameter START = 2'b01; parameter DATA = 2'b10; parameter STOP = 2'b11; always @(posedge clk or negedge rst) begin if (rst == 0) begin bit_count <= 0; state <= IDLE; tx <= 1; end else begin case (state) IDLE: begin if (fifo_read == 1) begin data_out <= fifo_data; bit_count <= 0; state <= START; end end START: begin tx <= 0; bit_count <= bit_count + 1; if (bit_count == 8) begin bit_count <= 0; state <= DATA; end end DATA: begin tx <= data_out[bit_count]; bit_count <= bit_count + 1; if (bit_count == 8) begin bit_count <= 0; state <= STOP; end end STOP: begin tx <= 1; state <= IDLE; end endcase end end endmodule ``` 以下是一个简单的例子,用于模拟FIFO接口和UART接口控制器的testbench: ```verilog module testbench; reg clk; reg rst; reg [7:0] fifo_data; reg fifo_read; wire tx; integer i; user_fifo_to_serial uut ( .clk(clk), .rst(rst), .fifo_data(fifo_data), .fifo_read(fifo_read), .tx(tx) ); initial begin clk = 0; rst = 1; fifo_data = 0; fifo_read = 0; // Reset #10 rst = 0; // Write data to FIFO #10 fifo_data = 8'h41; fifo_read = 1; #10 fifo_read = 0; // Wait for UART to output data repeat (10) begin #10 end // Check output if (tx != 0) begin $display("Error: Invalid start bit"); end for (i = 0; i < 8; i = i+1) begin #10 if (tx != 0) begin $display("Error: Invalid data bit %d", i); end fifo_data = fifo_data << 1; end #10 if (tx != 1) begin $display("Error: Invalid stop bit"); end // End simulation #10 $finish; end always #5 clk = ~clk; endmodule ``` 该testbench模拟输入一个字节的数据到FIFO中,并检查UART控制器的串行输出是否正确。在仿真过程中,如果存在任何错误,则会显示错误消息。

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