Verilog 通过spi读写flash代码怎么写？

以下是一个简单的 Verilog 代码示例，用于通过 SPI 总线读写 Flash 存储器：

module spi_flash (
    input wire clk,
    input wire rst,
    input wire [7:0] spi_data_in,
    output wire [7:0] spi_data_out,
    input wire spi_sclk,
    input wire spi_ss,
    input wire spi_mosi,
    output wire spi_miso,
    input wire spi_wp,
    input wire spi_hold,
    input wire [23:0] spi_addr,
    input wire spi_wren,
    input wire spi_rden,
    output wire spi_busy,
    output reg [15:0] spi_status
);

// 定义 Flash 存储器的指令
parameter CMD_WREN = 8'h06;
parameter CMD_WRDI = 8'h04;
parameter CMD_RDSR = 8'h05;
parameter CMD_WRSR = 8'h01;
parameter CMD_READ = 8'h03;
parameter CMD_FAST_READ = 8'h0B;
parameter CMD_PP = 8'h02;
parameter CMD_SE = 8'h20;
parameter CMD_BE = 8'h52;
parameter CMD_CE = 8'h60;
parameter CMD_DP = 8'hB9;
parameter CMD_RES = 8'hAB;
parameter CMD_RDID = 8'h9F;

// 定义 Flash 存储器的状态寄存器
reg [7:0] flash_sr;

// 定义 SPI 总线的状态机状态
reg [3:0] spi_fsm_state;

// 定义存储器的地址、数据和指令
reg [23:0] mem_addr;
reg [7:0] mem_data;
reg [7:0] mem_cmd;

// 定义 SPI 总线的接收和发送缓冲区
reg [7:0] spi_rx_buf;
reg [7:0] spi_tx_buf;

// 定义计数器和标志位
reg [7:0] cnt;
reg spi_busy_flag;

// 定义时序参数
parameter SCK_HALF_PERIOD = 10;  // SPI 时钟的半个周期的时间

// 初始化状态机状态和标志位
initial begin
    spi_fsm_state = 4'h0;
    spi_busy_flag = 1'b0;
end

// 状态机
always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        spi_fsm_state <= 4'h0;
        spi_busy_flag <= 1'b0;
    end else begin
        case (spi_fsm_state)
            4'h0: begin  // 空闲状态
                spi_busy <= 1'b0;
                spi_miso <= 1'b1;
                if (spi_ss == 1'b0) begin  // SPI 片选信号被拉低，启动读写操作
                    spi_fsm_state <= 4'h1;
                    spi_tx_buf <= mem_cmd;
                end
            end
            4'h1: begin  // 等待 Flash 存储器准备好
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_tx_buf <= mem_addr[15:8];
                spi_fsm_state <= 4'h2;
            end
            4'h2: begin  // 发送地址的高位
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_tx_buf <= mem_addr[7:0];
                spi_fsm_state <= 4'h3;
            end
            4'h3: begin  // 发送地址的低位
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_tx_buf <= mem_data;
                spi_fsm_state <= 4'h4;
            end
            4'h4: begin  // 发送数据
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_rx_buf <= spi_data_in;
                spi_fsm_state <= 4'h5;
            end
            4'h5: begin  // 接收数据
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b0;
                spi_tx_buf <= mem_data;
                spi_fsm_state <= 4'h6;
            end
            4'h6: begin  // 发送数据
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_rx_buf <= spi_data_in;
                spi_fsm_state <= 4'h7;
            end
            4'h7: begin  // 接收数据
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b0;
                spi_tx_buf <= 8'hFF;
                spi_fsm_state <= 4'h8;
            end
            4'h8: begin  // 等待 Flash 存储器完成操作
                spi_busy <= 1'b1;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_rx_buf <= spi_data_in;
                spi_fsm_state <= 4'h9;
            end
            4'h9: begin  // 判断是否需要发送下一个读写操作
                spi_busy <= 1'b0;
                spi_miso <= 1'b1;
                spi_rx_buf <= spi_data_in;
                if (spi_ss == 1'b1) begin  // SPI 片选信号被拉高，读写操作结束
                    spi_fsm_state <= 4'h0;
                    spi_busy_flag <= 1'b0;
                end else begin  // SPI 片选信号仍为低电平，发送下一个读写操作
                    spi_fsm_state <= 4'h1;
                    mem_cmd <= spi_rx_buf;
                    mem_addr <= {spi_rx_buf, spi_data_in};
                    mem_data <= spi_data_in;
                end
            end
            default: begin  // 异常状态
                spi_fsm_state <= 4'h0;
                spi_busy_flag <= 1'b0;
            end
        endcase
    end
end

// 定义状态机的计数器
always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        cnt <= 8'h0;
    end else begin
        if (spi_fsm_state == 4'h1 || spi_fsm_state == 4'h8) begin  // 等待 Flash 存储器准备或完成
            if (cnt < 8'hFF) begin
                cnt <= cnt + 1;
            end else begin
                spi_fsm_state <= 4'h0;
                spi_busy_flag <= 1'b0;
                cnt <= 8'h0;
            end
        end else begin
            cnt <= 8'h0;
        end
    end
end

// 定义状态机的状态输出
always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        spi_status <= 16'h0000;
    end else begin
        case (spi_fsm_state)
            4'h0: begin  // 空闲状态
                spi_status <= 16'h0000;
            end
            4'h1: begin  // 等待 Flash 存储器准备好
                spi_status <= 16'h0001;
            end
            4'h2: begin  // 发送地址的高位
                spi_status <= 16'h0002;
            end
            4'h3: begin  // 发送地址的低位
                spi_status <= 16'h0003;
            end
            4'h4: begin  // 发送数据
                spi_status <= 16'h0004;
            end
            4'h5: begin  // 接收数据
                spi_status <= 16'h0005;
            end
            4'h6: begin  // 发送数据
                spi_status <= 16'h0006;
            end
            4'h7: begin  // 接收数据
                spi_status <= 16'h0007;
            end
            4'h8: begin  // 等待 Flash 存储器完成操作
                spi_status <= 16'h0008;
            end
            4'h9: begin  // 判断是否需要发送下一个读写操作
                spi_status <= 16'h0009;
            end
            default: begin  // 异常状态
                spi_status <= 16'hFFFF;
            end
        endcase
    end
end

endmodule

这个代码示例中，我们使用 Verilog 实现了一个简单的 SPI 总线接口，用于读写 Flash 存储器。在这个代码中，我们定义了 Flash 存储器的指令，并通过状态机实现了读写操作。同时，我们还定义了计数器和标志位，用于判断 Flash 存储器是否准备好，以及在读写操作完成后是否需要发送下一个读写操作。