给出一个spi控制器模块的Verilog代码例子
时间: 2024-05-09 21:18:55 浏览: 6
以下是一个基本的SPI控制器Verilog代码例子:
```verilog
module spi_controller (
input clk, // 输入时钟
input reset, // 输入复位信号
input [7:0] tx_data, // 发送的数据
output [7:0] rx_data, // 接收到的数据
output ss_n, // 片选信号
output sclk, // 时钟信号
output mosi, // MOSI信号
input miso // MISO信号
);
// 定义状态机状态
typedef enum logic [2:0] {
IDLE, // 空闲状态
TX, // 发送状态
RX // 接收状态
} spi_state_t;
// 定义状态机信号
logic [2:0] state, next_state;
logic [7:0] tx_reg, rx_reg;
logic sclk_reg, mosi_reg, ss_n_reg;
// 定义常量
parameter CLK_DIVIDER = 2; // 时钟分频器,用于控制SPI时钟频率
// 状态机
always_ff @(posedge clk, posedge reset) begin
if (reset) begin
state <= IDLE;
end else begin
state <= next_state;
end
end
// 发送逻辑
always_comb begin
case (state)
IDLE: begin
ss_n_reg = 1;
mosi_reg = 1;
sclk_reg = 0;
if (tx_data !== 8'h00) begin
tx_reg = tx_data;
next_state = TX;
end else begin
next_state = IDLE;
end
end
TX: begin
ss_n_reg = 0;
mosi_reg = tx_reg[7];
sclk_reg = ~sclk_reg;
tx_reg = {tx_reg[6:0], 1'b0};
if (tx_reg === 8'h00) begin
next_state = RX;
end else begin
next_state = TX;
end
end
RX: begin
ss_n_reg = 1;
mosi_reg = 1;
sclk_reg = ~sclk_reg;
rx_reg = {rx_reg[6:0], miso};
if (rx_reg[7]) begin
next_state = IDLE;
end else begin
next_state = RX;
end
end
default: next_state = IDLE;
endcase
end
// 输出信号
assign ss_n = ss_n_reg;
assign sclk = sclk_reg;
assign mosi = mosi_reg;
assign rx_data = rx_reg;
endmodule
```
上述代码实现了一个基本的SPI控制器,包含了状态机和发送/接收逻辑。在空闲状态下,片选信号为高电平,MOSI信号为高电平,时钟信号为低电平。当需要发送数据时,控制器将进入发送状态,将数据从高位到低位发送,同时接收MISO信号。当数据发送完成后,控制器将进入接收状态,接收从设备返回的数据。在接收到结束标志后,控制器将回到空闲状态。