verilog 24LC64

24LC64是一款I2C总线上的串行EEPROM芯片，它有64K位的存储容量，可以存储8K个字节的数据。以下是一个使用Verilog语言实现的24LC64的读写模块：

module eeprom_24lc64(
  input wire clk,         // 时钟信号
  input wire rst,         // 复位信号
  input wire sda,         // I2C总线数据信号
  input wire scl,         // I2C总线时钟信号
  input wire rw,          // 读写控制信号
  input wire [15:0] addr, // 地址信号
  inout wire [7:0] data,  // 数据信号
  output reg ack          // 应答信号
);

reg [7:0] mem[0:8191];    // EEPROM存储器
wire [15:0] addr_i2c;     // I2C总线地址信号
wire [7:0] data_i2c;      // I2C总线数据信号
reg [7:0] data_out;       // 输出数据寄存器
reg [3:0] state;          // 状态机状态寄存器

// 状态机状态定义
localparam IDLE   = 2'b00; // 空闲状态
localparam SEND_A = 2'b01; // 发送地址状态
localparam SEND_D = 2'b10; // 发送数据状态
localparam RECV_D = 2'b11; // 接收数据状态

// 地址解码模块
assign addr_i2c = {addr[15:8], addr[7:0], 1'b0};

// 数据解码模块
assign data_i2c = rw ? 'z : data;

// 状态机
always@(posedge clk, posedge rst) begin
  if(rst) begin
    state <= IDLE;
    ack <= 1'b0;
    data_out <= 8'b0;
  end else begin
    case(state)
      IDLE: begin
        ack <= 1'b0;
        data_out <= 8'b0;
        if(!scl && sda) begin
          state <= SEND_A;
        end
      end
      SEND_A: begin
        ack <= 1'b0;
        data_out <= addr[7:0];
        if(scl && !sda) begin
          state <= SEND_D;
        end
      end
      SEND_D: begin
        ack <= 1'b0;
        data_out <= data_i2c;
        if(scl && !sda) begin
          state <= IDLE;
          ack <= 1'b1;
          if(!rw) begin // 读操作
            state <= RECV_D;
          end
        end
      end
      RECV_D: begin
        ack <= 1'b0;
        data_out <= 8'b0;
        if(scl && !sda) begin
          state <= IDLE;
          data_out <= mem[addr[14:0]];
        end
      end
    endcase
  end
end

// 数据存储器
always@(posedge clk) begin
  if(!rst && rw) begin
    mem[addr[14:0]] <= data;
  end
end

// 输出数据
assign data = data_out;

endmodule

这个模块实现了24LC64的读写操作，可以通过I2C总线向EEPROM中写入数据，也可以从EEPROM中读取数据。其中，状态机的状态转换控制了I2C总线上的数据传输，同时使用了一个存储器来保存EEPROM中的数据。