Verilog uart通信
时间: 2023-08-30 17:05:17 浏览: 64
Verilog UART通信是一种使用串行通信协议进行数据传输的方式。UART代表通用异步收发器,它是一种通用的串行通信协议,它使用2根线(TX和RX)进行数据传输。UART通信可以在单个芯片内部或跨多个芯片之间进行,因此它在数字系统设计中非常常见。
以下是实现UART通信的Verilog代码示例:
```verilog
module uart_tx(
input clk,
input rst,
input [7:0] data_in,
input start,
output reg tx_out
);
reg [3:0] bit_count;
reg [7:0] shift_reg;
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if (rst) begin
bit_count <= 0;
shift_reg <= 0;
tx_out <= 1;
end
else begin
if (start) begin
bit_count <= 0;
shift_reg <= data_in;
tx_out <= 0;
end
else begin
if (bit_count == 7) begin
bit_count <= 0;
shift_reg <= 0;
tx_out <= 1;
end
else begin
bit_count <= bit_count + 1;
shift_reg <= {shift_reg[6:0], 1};
tx_out <= shift_reg[7];
end
end
end
end
endmodule
module uart_rx(
input clk,
input rst,
input rx_in,
output reg [7:0] data_out,
output reg done
);
reg [3:0] bit_count;
reg [7:0] shift_reg;
reg start_detected;
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if (rst) begin
bit_count <= 0;
shift_reg <= 0;
data_out <= 0;
done <= 0;
start_detected <= 0;
end
else begin
if (rx_in == 0 && !start_detected) begin
bit_count <= 0;
shift_reg <= 0;
start_detected <= 1;
end
else if (rx_in == 1 && start_detected) begin
start_detected <= 0;
if (bit_count == 7) begin
bit_count <= 0;
data_out <= shift_reg;
done <= 1;
end
else begin
bit_count <= bit_count + 1;
shift_reg <= {shift_reg[6:0], rx_in};
end
end
end
end
endmodule
```
这些模块实现了一个基本的UART通信系统,其中uart_tx模块将数据发送到串行总线,uart_rx模块接收数据。这些模块使用8位数据位和1个停止位。在uart_tx模块中,当接收到启动信号时,它将数据加载到移位寄存器中,并以位的形式将其发送到串行总线。在uart_rx模块中,它检测到启动位后,将数据加载到移位寄存器中,并在接收到停止位后将数据输出。当数据完全接收时,将设置done信号。
要使用这些模块,您需要将它们实例化并将它们连接到您的设计中。例如:
```verilog
module top(
input clk,
input rst,
input [7:0] tx_data,
input tx_start,
input rx_in,
output reg tx_out,
output reg [7:0] rx_data_out,
output reg rx_done
);
wire [7:0] tx_shift_reg;
wire tx_done;
wire rx_done_wire;
uart_tx tx_inst(
.clk(clk),
.rst(rst),
.data_in(tx_data),
.start(tx_start),
.tx_out(tx_out),
.shift_reg(tx_shift_reg),
.done(tx_done)
);
uart_rx rx_inst(
.clk(clk),
.rst(rst),
.rx_in(rx_in),
.data_out(rx_data_out),
.done(rx_done_wire),
.shift_reg(tx_shift_reg)
);
assign rx_done = rx_done_wire;
endmodule
```
在这个例子中,top模块实例化了uart_tx和uart_rx模块,并将它们连接到输入和输出端口上。它还将tx_done和rx_done_wire信号连接在一起,以表明UART通信是否已经完成。
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