uart串口通信verilog设计代码

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器）是一种串行通信接口标准，在Verilog设计中，你可以使用模块化的方式来实现它。以下是一个简单的UART通信模块的伪代码概述：

module uart_module (
    input wire clk,      // 主时钟
    input wire reset,    // 复位信号
    input wire [7:0] rx_data,   // 接收数据输入
    output reg [7:0] tx_data,   // 发送数据输出
    input wire tx_en,    // 发送使能信号
    input wire rx_en,    // 接收使能信号
    output reg tx_busy    // 发送忙标志
);

// 内部状态机和寄存器定义
reg [7:0] data_register;
reg transmit_flag;
reg rx_data_valid;

// UART功能实现
always @(posedge clk or posedge reset) begin
    if (reset) begin
        data_register <= 8'b0;     // 初始化数据寄存器
        transmit_flag <= 0;       // 发送标志清零
        rx_data_valid <= 0;       // 接收数据无效
    end else if (tx_en && !transmit_flag) begin
        // 发送数据
        data_register <= rx_data;
        transmit_flag <= 1;
        tx_busy <= 1;
        // 发送空闲位
        if (data_register == 8'b0) begin
            data_register <= 8'b1;
        end else begin
            data_register <= data_register << 1;
        end
    end else if (rx_en && !rx_data_valid) begin
        // 接收数据并更新标志
        rx_data_valid <= rx_data != 8'b0;
    end else if (tx_busy && !transmit_flag) begin
        // 发送完成标志
        tx_busy <= 0;
    end
end

// 串行数据传输部分
always @(posedge clk) begin
    if (tx_en) begin
        // 发送数据到TX线
        tx_data <= data_register;
    end
    if (rx_en && rx_data_valid) begin
        // 更新接收数据
        rx_data <= {data_register, rx_data[7:1]};
    end
end

endmodule