uart串口通信的verilog

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）串口通信是一种常用的串行通信协议，用于在数字系统中实现数据的传输和接收下面是一个使用Verilog语言编写的简单的UART接收和发送模块示例：

module uart_rx_tx (
  input clk,
  input reset_n,
  input rx,
  output reg tx,
  output reg rx_data_ready,
  output reg [7:0] received_data
);

  reg [2:0] state;
  reg [3:0] bit_counter;
  reg [7:0] shift_reg;

  // UART配置参数
  parameter BIT_RATE = 9600;
  parameter CLK_FREQ = 50000000; // 输入时钟频率

  // 计算波特率分频器的值
  localparam DIVIDER = CLK_FREQ / BIT_RATE;

  always @(posedge clk or negedge reset_n) begin
    if (!reset_n) begin
      state <= 3'b000;
      bit_counter <= 4'b0000;
      shift_reg <= 8'b00000000;
      rx_data_ready <= 1'b0;    end else begin
      case (state)
        3'b000: begin // 空闲状态，等待起始位
          if (!rx)
            state <= 3'b001; // 检测到起始位，进入接收状态
        end
        3'b001: begin // 接收状态，接收8个数据位
          if (bit_counter < 4'b1001) begin
            shift_reg[bit_counter] <= rx;
            bit_counter <= bit_counter + 1;
          end else begin
            rx_data_ready <= 1'b1; // 接收完成，数据准备好
            received_data <= shift_reg;
            state <= 3'b010; // 进入停止位检测状态
          end
        end
        3'b010: begin // 停止位检测状态
          if (bit_counter < 4'b1011)
            bit_counter <= bit_counter + 1;
          else begin
            state <= 3'b000; // 数据接收完成，返回到空闲状态
            rx_data_ready <= 1'b0;
          end
        end
      endcase
    end
  end

  always @(posedge clk or negedge reset_n) begin
    if (!reset_n) begin
      tx <= 1'b1; // 空闲状态为高电平
    end else begin
      case (state)
        3'b000: begin // 空闲状态，等待发送使能
          if (tx_data_valid)
            state <= 3'b001; // 进入发送状态
        end
        3'b001: begin // 发送状态，发送8个数据位和一个停止位
          if (bit_counter < 4'b1001) begin
            tx <= tx_data[bit_counter];
            bit_counter <= bit_counter + 1;
          end else if (bit_counter == 4'b1001) begin
            tx <= 1'b0; // 发送停止位（低电平）
            bit_counter <= bit_counter + 1;
          end else begin
            state <= 3'b000; // 发送完成，返回到空闲状态
          end
        end
      endcase
    end
  end

endmodule

以上代码是一个简单的UART接收和发送模块，包含了波特率分频器、状态机以及数据位的接收和发送逻辑。你可以根据需要进行修改和扩展。