uart带fifo,接收,控制,发送的verilog代码及其测试代码

时间: 2023-09-19 08:08:09 浏览: 44
以下是一个简单的UART带FIFO的Verilog代码,包含接收、控制和发送模块,同时也包含了测试代码进行验证。 ``` module uart_fifo( input clk, // 时钟信号 input rst, // 复位信号 input rx, // 接收端口 output tx, // 发送端口 input [7:0] data_in, // 发送数据输入 input send_en, // 发送使能信号 output [7:0] data_out, // 接收数据输出 output recv_en, // 接收使能信号 output full, // FIFO满标志位 output empty // FIFO空标志位 ); // 定义FIFO深度 parameter DEPTH = 16; // 定义状态机状态 localparam IDLE = 2'b00; localparam RECV = 2'b01; localparam SEND = 2'b10; // 定义状态机信号 reg [1:0] state_reg, state_next; reg [3:0] cnt_reg, cnt_next; // 定义FIFO信号 reg [7:0] fifo[DEPTH-1:0]; reg [3:0] head_reg, head_next; reg [3:0] tail_reg, tail_next; wire [3:0] count; // 定义接收端口信号 reg rx_reg, rx_next; // 定义发送端口信号 reg tx_reg, tx_next; // 定义发送数据信号 reg [7:0] data_reg; // 定义状态机 always @ (posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin state_reg <= IDLE; cnt_reg <= 0; head_reg <= 0; tail_reg <= 0; rx_reg <= 1; tx_reg <= 1; data_reg <= 0; end else begin state_reg <= state_next; cnt_reg <= cnt_next; head_reg <= head_next; tail_reg <= tail_next; rx_reg <= rx_next; tx_reg <= tx_next; data_reg <= data_in; end end // 定义发送模块 always @ (posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin tx_next <= 1; end else begin case (state_reg) IDLE: begin if (send_en) begin tx_next <= 0; state_next <= SEND; cnt_next <= 0; end else begin tx_next <= 1; state_next <= IDLE; cnt_next <= 0; end end SEND: begin if (cnt_reg < 10) begin // 发送前导位 tx_next <= 0; state_next <= SEND; cnt_next <= cnt_reg + 1; end else if (cnt_reg == 10) begin // 发送起始位 tx_next <= 0; state_next <= SEND; cnt_next <= cnt_reg + 1; end else if (cnt_reg < 18) begin // 发送数据位 tx_next <= data_reg[cnt_reg-11]; state_next <= SEND; cnt_next <= cnt_reg + 1; end else if (cnt_reg == 18) begin // 发送停止位 tx_next <= 1; state_next <= IDLE; cnt_next <= 0; end end endcase end end // 定义接收模块 always @ (posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin rx_next <= 1; count <= 0; end else begin case (state_reg) IDLE: begin rx_next <= rx; state_next <= RECV; end RECV: begin if (cnt_reg < 8) begin // 接收数据位 fifo[tail_reg] <= {fifo[tail_reg][6:0], rx_reg}; cnt_next <= cnt_reg + 1; tail_next <= (tail_reg == DEPTH-1) ? 0 : tail_reg + 1; rx_next <= rx; state_next <= RECV; end else if (cnt_reg == 8) begin // 接收停止位 cnt_next <= 0; rx_next <= rx; state_next <= IDLE; end end endcase end end // 定义FIFO assign count = (head_reg <= tail_reg) ? tail_reg - head_reg : DEPTH - head_reg + tail_reg; assign full = (count == DEPTH-1); assign empty = (count == 0); // 定义发送数据输出 assign data_out = fifo[head_reg]; // 定义接收使能信号 assign recv_en = ~full; // 定义状态机状态转换 always @ (*) begin case (state_reg) IDLE: begin if (~rx_reg & rx_next) begin state_next = RECV; end else if (send_en) begin state_next = SEND; end else begin state_next = IDLE; end end RECV: begin if (cnt_reg == 8) begin state_next = IDLE; end else begin state_next = RECV; end end SEND: begin if (cnt_reg == 18) begin state_next = IDLE; end else begin state_next = SEND; end end endcase end // 定义FIFO读写指针更新 always @ (*) begin if (state_reg == RECV & ~full) begin head_next = (head_reg == DEPTH-1) ? 0 : head_reg + 1; end end // 定义测试代码 initial begin $dumpfile("uart_fifo.vcd"); $dumpvars(0, uart_fifo); // 发送3个字节 data_in <= 8'h41; send_en <= 1; #10; send_en <= 0; #10; data_in <= 8'h42; send_en <= 1; #10; send_en <= 0; #10; data_in <= 8'h43; send_en <= 1; #10; send_en <= 0; #10; // 接收3个字节 rx <= 0; #10; rx <= 1; #10; rx <= 0; #10; rx <= 1; #10; rx <= 0; #10; rx <= 1; #10; $finish; end endmodule ``` 测试代码中,首先发送3个字节,然后通过模拟发送端口和接收端口的信号进行接收,最后停止仿真。可以通过仿真波形验证UART模块的正确性。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

setuptools-40.7.3-py2.py3-none-any.whl

Node.js,简称Node,是一个开源且跨平台的JavaScript运行时环境,它允许在浏览器外运行JavaScript代码。Node.js于2009年由Ryan Dahl创立,旨在创建高性能的Web服务器和网络应用程序。它基于Google Chrome的V8 JavaScript引擎,可以在Windows、Linux、Unix、Mac OS X等操作系统上运行。 Node.js的特点之一是事件驱动和非阻塞I/O模型,这使得它非常适合处理大量并发连接,从而在构建实时应用程序如在线游戏、聊天应用以及实时通讯服务时表现卓越。此外,Node.js使用了模块化的架构,通过npm(Node package manager,Node包管理器),社区成员可以共享和复用代码,极大地促进了Node.js生态系统的发展和扩张。 Node.js不仅用于服务器端开发。随着技术的发展,它也被用于构建工具链、开发桌面应用程序、物联网设备等。Node.js能够处理文件系统、操作数据库、处理网络请求等,因此,开发者可以用JavaScript编写全栈应用程序,这一点大大提高了开发效率和便捷性。 在实践中,许多大型企业和组织已经采用Node.js作为其Web应用程序的开发平台,如Netflix、PayPal和Walmart等。它们利用Node.js提高了应用性能,简化了开发流程,并且能更快地响应市场需求。
recommend-type

Centos7-离线安装redis

Centos7-离线安装redis
recommend-type

setuptools-39.0.1-py2.py3-none-any.whl

Node.js,简称Node,是一个开源且跨平台的JavaScript运行时环境,它允许在浏览器外运行JavaScript代码。Node.js于2009年由Ryan Dahl创立,旨在创建高性能的Web服务器和网络应用程序。它基于Google Chrome的V8 JavaScript引擎,可以在Windows、Linux、Unix、Mac OS X等操作系统上运行。 Node.js的特点之一是事件驱动和非阻塞I/O模型,这使得它非常适合处理大量并发连接,从而在构建实时应用程序如在线游戏、聊天应用以及实时通讯服务时表现卓越。此外,Node.js使用了模块化的架构,通过npm(Node package manager,Node包管理器),社区成员可以共享和复用代码,极大地促进了Node.js生态系统的发展和扩张。 Node.js不仅用于服务器端开发。随着技术的发展,它也被用于构建工具链、开发桌面应用程序、物联网设备等。Node.js能够处理文件系统、操作数据库、处理网络请求等,因此,开发者可以用JavaScript编写全栈应用程序,这一点大大提高了开发效率和便捷性。 在实践中,许多大型企业和组织已经采用Node.js作为其Web应用程序的开发平台,如Netflix、PayPal和Walmart等。它们利用Node.js提高了应用性能,简化了开发流程,并且能更快地响应市场需求。
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

解释minorization-maximization (MM) algorithm,并给出matlab代码编写的例子

Minorization-maximization (MM) algorithm是一种常用的优化算法,用于求解非凸问题或含有约束的优化问题。该算法的基本思想是通过构造一个凸下界函数来逼近原问题,然后通过求解凸下界函数的最优解来逼近原问题的最优解。具体步骤如下: 1. 初始化参数 $\theta_0$,设 $k=0$; 2. 构造一个凸下界函数 $Q(\theta|\theta_k)$,使其满足 $Q(\theta_k|\theta_k)=f(\theta_k)$; 3. 求解 $Q(\theta|\theta_k)$ 的最优值 $\theta_{k+1}=\arg\min_\theta Q(
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合

![实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合](https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2pwZy9BVldpY3ladXVDbEZpY1pLWmw2bUVaWXFUcEdLT1VDdkxRSmQxZXB5R1lxaWNlUjA2c0hFek5Qc3FyRktudFF1VDMxQVl3QTRXV2lhSWFRMEFRc0I1cW1ZOGcvNjQw?x-oss-process=image/format,png) # 1.1 Kafka集群架构 Kafka集群由多个称为代理的服务器组成,这