uart控制模块,发射模块,接收模快带FIFO的代码及测试代码

时间: 2024-01-06 22:05:35 浏览: 88
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带FIFO的UART

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很抱歉,我不能直接提供完整的代码。但是,我可以给出一个简单的 UART 模块的代码示例,供您参考: UART 控制模块: ```verilog module uart_control( input clk, rst_n, input [7:0] data_in, output [7:0] data_out, output tx, rx, output tx_busy, rx_busy, output reg [3:0] tx_fifo_cnt, rx_fifo_cnt, input tx_fifo_rd_req, rx_fifo_rd_req, input tx_fifo_clr_req, rx_fifo_clr_req ); parameter BAUD_RATE = 9600; reg [7:0] tx_fifo [15:0]; reg [7:0] rx_fifo [15:0]; reg [3:0] tx_fifo_wptr, tx_fifo_rptr; reg [3:0] rx_fifo_wptr, rx_fifo_rptr; reg [7:0] tx_reg, rx_reg; reg [15:0] count; reg [3:0] bit_count; reg tx_enable, rx_enable, tx_busy_int, rx_busy_int; reg tx_start_int, rx_start_int, tx_done_int, rx_done_int; assign tx = tx_reg[0]; assign rx = rx_reg[0]; assign data_out = rx_reg; assign tx_busy = tx_busy_int; assign rx_busy = rx_busy_int; always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin tx_fifo_wptr <= 4'b0; tx_fifo_rptr <= 4'b0; rx_fifo_wptr <= 4'b0; rx_fifo_rptr <= 4'b0; tx_fifo_cnt <= 4'b0; rx_fifo_cnt <= 4'b0; tx_enable <= 1'b0; rx_enable <= 1'b0; tx_busy_int <= 1'b0; rx_busy_int <= 1'b0; tx_start_int <= 1'b0; rx_start_int <= 1'b0; tx_done_int <= 1'b0; rx_done_int <= 1'b0; end else begin if (count == BAUD_RATE) begin count <= 0; if (tx_enable) begin if (bit_count == 0) begin tx_start_int <= 1'b0; if (tx_fifo_cnt > 0) begin tx_reg <= tx_fifo[tx_fifo_rptr]; tx_fifo_rptr <= tx_fifo_rptr + 1; tx_fifo_cnt <= tx_fifo_cnt - 1; tx_busy_int <= 1'b1; bit_count <= 1; end else begin tx_busy_int <= 1'b0; end end else if (bit_count > 0 && bit_count < 9) begin tx_reg <= {tx_reg[7:1], tx_fifo[tx_fifo_rptr][bit_count-1]}; bit_count <= bit_count + 1; end else if (bit_count == 9) begin tx_reg <= {tx_reg[7:1], 1'b1}; bit_count <= bit_count + 1; end else if (bit_count == 10) begin tx_reg <= {tx_reg[7:1], 1'b1}; bit_count <= 0; tx_fifo_rptr <= tx_fifo_rptr + 1; tx_fifo_cnt <= tx_fifo_cnt - 1; if (tx_fifo_cnt == 0) begin tx_busy_int <= 1'b0; end end end else begin tx_busy_int <= 1'b0; end if (rx_enable) begin if (bit_count == 0) begin rx_start_int <= 1'b0; bit_count <= 1; rx_reg <= 8'b00000000; rx_busy_int <= 1'b1; end else if (bit_count > 0 && bit_count < 9) begin rx_reg <= {rx_reg[6:0], rx}; bit_count <= bit_count + 1; end else if (bit_count == 9) begin bit_count <= bit_count + 1; end else if (bit_count == 10) begin bit_count <= 0; rx_fifo[rx_fifo_wptr] <= rx_reg; rx_fifo_wptr <= rx_fifo_wptr + 1; rx_fifo_cnt <= rx_fifo_cnt + 1; rx_busy_int <= 1'b0; end end else begin rx_busy_int <= 1'b0; end end else begin count <= count + 1; end if (tx_fifo_clr_req) begin tx_fifo_wptr <= 4'b0; tx_fifo_rptr <= 4'b0; tx_fifo_cnt <= 4'b0; end if (rx_fifo_clr_req) begin rx_fifo_wptr <= 4'b0; rx_fifo_rptr <= 4'b0; rx_fifo_cnt <= 4'b0; end if (tx_fifo_rd_req && tx_fifo_cnt > 0) begin tx_fifo_cnt <= tx_fifo_cnt - 1; tx_fifo_rptr <= tx_fifo_rptr + 1; end if (rx_fifo_rd_req && rx_fifo_cnt > 0) begin rx_fifo_cnt <= rx_fifo_cnt - 1; rx_fifo_rptr <= rx_fifo_rptr + 1; end end end always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin tx_fifo_wptr <= 4'b0; tx_fifo_rptr <= 4'b0; rx_fifo_wptr <= 4'b0; rx_fifo_rptr <= 4'b0; tx_fifo_cnt <= 4'b0; rx_fifo_cnt <= 4'b0; tx_enable <= 1'b0; rx_enable <= 1'b0; tx_busy_int <= 1'b0; rx_busy_int <= 1'b0; tx_start_int <= 1'b0; rx_start_int <= 1'b0; tx_done_int <= 1'b0; rx_done_int <= 1'b0; end else begin if (tx_fifo_cnt > 0) begin tx_enable <= 1'b1; tx_start_int <= 1'b1; end else begin tx_enable <= 1'b0; end if (rx_fifo_cnt > 0) begin rx_enable <= 1'b1; end else begin rx_enable <= 1'b0; end end end endmodule ``` UART 发射模块: ```verilog module uart_transmitter( input clk, rst_n, input [7:0] data_in, output tx, input tx_done ); reg [7:0] data; reg tx_enable, tx_busy_int, tx_start_int, tx_done_int; assign tx = data[0]; uart_control uart ( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .data_in(data), .tx_busy(tx_busy_int), .tx_fifo_cnt(), .tx_fifo_rd_req(), .tx_fifo_clr_req(), .tx(tx_enable), .rx(), .rx_busy(), .rx_fifo_cnt(), .rx_fifo_rd_req(), .rx_fifo_clr_req() ); always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin data <= 8'b0; tx_enable <= 1'b0; tx_busy_int <= 1'b0; tx_start_int <= 1'b0; tx_done_int <= 1'b0; end else begin if (tx_start_int) begin data <= {1'b0, data_in}; tx_start_int <= 1'b0; tx_done_int <= 1'b0; end else if (tx_enable && tx_busy_int && tx_done) begin tx_busy_int <= 1'b0; tx_done_int <= 1'b1; end end end endmodule ``` UART 接收模块: ```verilog module uart_receiver( input clk, rst_n, output [7:0] data_out, input rx ); reg [7:0] data; reg rx_enable, rx_busy_int, rx_start_int, rx_done_int; assign data_out = data; uart_control uart ( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .data_in(), .tx_busy(), .tx_fifo_cnt(), .tx_fifo_rd_req(), .tx_fifo_clr_req(), .tx(), .rx(rx_enable), .rx_busy(rx_busy_int), .rx_fifo_cnt(), .rx_fifo_rd_req(), .rx_fifo_clr_req() ); always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin data <= 8'b0; rx_enable <= 1'b0; rx_busy_int <= 1'b0; rx_start_int <= 1'b0; rx_done_int <= 1'b0; end else begin if (rx_start_int) begin data <= 8'b0; rx_enable <= 1'b1; rx_busy_int <= 1'b0; rx_start_int <= 1'b0; rx_done_int <= 1'b0; end else if (rx_enable && !rx_busy_int) begin rx_start_int <= 1'b0; rx_busy_int <= 1'b1; end else if (rx_enable && rx_busy_int) begin if (rx_done) begin rx_busy_int <= 1'b0; rx_done_int <= 1'b1; data <= uart.rx_fifo[uart.rx_fifo_rptr]; end end end end endmodule ``` 测试代码: ```verilog module test_uart(); reg clk, rst_n; reg [7:0] tx_data; wire [7:0] rx_data; wire tx_done, rx_done; wire tx_busy, rx_busy; uart_transmitter tx ( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .data_in(tx_data), .tx(tx), .tx_done(tx_done) ); uart_receiver rx ( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .data_out(rx_data), .rx(rx), .rx_done(rx_done) ); uart_control uart ( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .data_in(tx_data), .data_out(rx_data), .tx_busy(tx_busy), .tx_fifo_cnt(), .tx_fifo_rd_req(), .tx_fifo_clr_req(), .tx(tx), .rx(rx), .rx_busy(rx_busy), .rx_fifo_cnt(), .rx_fifo_rd_req(), .rx_fifo_clr_req() ); initial begin clk = 0; forever #5 clk = ~clk; end initial begin rst_n = 0; #10 rst_n = 1; #10 tx_data = 8'h55; #10 tx_data = 8'hAA; #10 tx_data = 8'hFF; #10 $finish; end endmodule ``` 这个代码示例中包含了 UART 控制模块、发射模块、接收模块和测试代码的实现。你可以根据需要进行修改和调整。
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