用Verilog设计实现SPI主控制器，其中地址长度和数据长度可以配置。

好的，我可以为您解答这个问题。首先，SPI是一种串行通信协议，其中有一个主控制器和一个或多个从设备。SPI主控制器需要发送命令和数据到从设备，同时也需要接收来自从设备的数据。

为了实现SPI主控制器，我们可以使用Verilog语言来描述其行为。以下是一个可能的实现，其中地址长度和数据长度可以配置：

module spi_master (
  input clk,
  input reset,
  input [7:0] addr,
  input [7:0] data_in,
  output [7:0] data_out,
  output cs,
  output sclk,
  output mosi,
  input miso
);

  parameter ADDR_WIDTH = 8;  // 地址长度
  parameter DATA_WIDTH = 8;  // 数据长度

  reg [ADDR_WIDTH-1:0] addr_reg;
  reg [DATA_WIDTH-1:0] data_reg;
  reg [1:0] state;

  // 初始化状态
  localparam IDLE = 2'b00;
  localparam SEND_ADDR = 2'b01;
  localparam SEND_DATA = 2'b10;

  always @(posedge clk) begin
    if (reset) begin
      // 复位状态
      state <= IDLE;
      addr_reg <= 0;
      data_reg <= 0;
      cs <= 1;
      sclk <= 0;
      mosi <= 0;
    end else begin
      case (state)
        IDLE: begin
          // 处于空闲状态，等待传输开始
          cs <= 1;
          sclk <= 0;
          mosi <= 0;
          if (addr != 0 || data_in != 0) begin
            // 开始传输
            addr_reg <= addr;
            data_reg <= data_in;
            state <= SEND_ADDR;
          end
        end
        SEND_ADDR: begin
          // 发送地址
          cs <= 0;
          mosi <= addr_reg[ADDR_WIDTH-1];
          addr_reg <= addr_reg << 1;
          if (addr_reg == 0) begin
            // 地址发送完毕，进入发送数据状态
            state <= SEND_DATA;
          end
        end
        SEND_DATA: begin
          // 发送数据
          mosi <= data_reg[DATA_WIDTH-1];
          data_reg <= data_reg << 1;
          if (miso == 1) begin
            // 接收数据
            data_out <= {data_out[DATA_WIDTH-2:0], 1'b1};
          end else begin
            data_out <= {data_out[DATA_WIDTH-2:0], 1'b0};
          end
          if (data_reg == 0) begin
            // 数据发送完毕，回到空闲状态
            state <= IDLE;
          end
        end
      endcase
      // 时钟和数据线的变化
      sclk <= ~sclk;
    end
  end

endmodule

这个实现包含一个状态机，用于控制SPI传输的不同阶段。在空闲状态下，如果收到一个非零的地址或数据，就会开始传输。在发送地址阶段，主控制器会从高位到低位依次发送地址的每一位。在发送数据阶段，主控制器会从高位到低位依次发送数据的每一位，并在每一位发送后接收从设备返回的数据。当所有数据都发送完后，状态机会回到空闲状态，等待下一次传输开始。

请注意，这个实现只是一个示例，您可能需要进行更多的修改以适应您的具体应用场景。