verilogRS422串口接收

Verilog代码

以下是一个简单的Verilog代码示例，用于实现RS422串口接收器。

module RS422_RX (
    input clk,
    input rst,
    input RXP, RXN, // RS422输入差分信号
    output reg [7:0] data_out,
    output reg rx_done
);

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

parameter IDLE = 3'b000;
parameter START = 3'b001;
parameter DATA = 3'b010;
parameter STOP = 3'b011;
parameter ERROR = 3'b100;

always @(posedge clk or posedge rst)
begin
    if (rst)
    begin
        state <= IDLE;
        shift_reg <= 8'h00;
    end
    else
    begin
        case (state)
            IDLE:
                begin
                    if (RXP && !RXN)
                    begin
                        state <= START;
                        shift_reg <= 8'h00;
                    end
                    else
                        state <= IDLE;
                end
            START:
                begin
                    if (RXP && !RXN)
                    begin
                        state <= DATA;
                        shift_reg <= 8'h00;
                    end
                    else
                        state <= ERROR;
                end
            DATA:
                begin
                    shift_reg <= {shift_reg[6:0], RXP};
                    if (shift_reg == 8'h00)
                        state <= STOP;
                    else
                        state <= DATA;
                end
            STOP:
                begin
                    if (!RXP && RXN)
                    begin
                        data_out <= shift_reg;
                        rx_done <= 1;
                        state <= IDLE;
                    end
                    else
                        state <= ERROR;
                end
            ERROR:
                begin
                    state <= IDLE;
                    shift_reg <= 8'h00;
                end
        endcase
    end
end

endmodule

该代码实现了一个有限状态机，用于处理RS422输入差分信号并解码成8位数据。在接收到起始位后，它将在每个时钟周期中移位并将数据存储在移位寄存器中。当寄存器中的数据等于停止位时，它将输出数据并将rx_done信号设置为1。如果在任何时候检测到错误，则状态机将返回IDLE状态并清除移位寄存器。

测试代码

以下是一个简单的测试代码示例，用于测试RS422串口接收器。

module RS422_RX_tb;

reg clk, rst, RXP, RXN;
wire [7:0] data_out;
wire rx_done;

RS422_RX UUT(
    .clk(clk),
    .rst(rst),
    .RXP(RXP),
    .RXN(RXN),
    .data_out(data_out),
    .rx_done(rx_done)
);

initial begin
    clk = 0;
    rst = 1;
    RXP = 1;
    RXN = 0;
    #10 rst = 0;
end

always #5 clk = ~clk;

initial begin
    #20 RXP = 0;
    #30 RXP = 1;
    #40 RXP = 0;
    #50 RXP = 1;
    #60 RXP = 0;
    #70 RXP = 1;
    #80 RXN = 0;
    #90 RXN = 1;
    #100 RXN = 0;
    #110 RXN = 1;
    #120 RXN = 0;
    #130 RXN = 1;
end

endmodule

该测试代码将在时钟上升沿处生成一个RS422输入差分信号序列，并在每个时钟周期后对其进行反转。在第一次上升沿后，它将触发复位信号。