基于AHB总线的GPIO仿真代码

这里提供一个基于AHB总线的GPIO仿真代码的示例，供参考：

module gpio_ahb (
  // AHB signals
  input        HCLK,
  input        HRESETn,
  input        HSEL,
  input        HTRANS,
  input [31:0] HADDR,
  input [31:0] HWDATA,
  output [31:0] HRDATA,
  input        HREADY,
  output       HRESP,
  // GPIO signals
  output [31:0] GPIO_OUT,
  input  [31:0] GPIO_IN,
  output [31:0] GPIO_DIR
);

// Internal registers
reg [31:0] gpio_out_reg;
reg [31:0] gpio_dir_reg;

// AHB slave logic
assign HRESP = 'h0; // Always OK
always @(posedge HCLK) begin
  if(!HRESETn) begin
    gpio_out_reg <= 'h0;
    gpio_dir_reg <= 'h0;
  end
  else if(HSEL && HREADY) begin
    case(HTRANS)
      2'b00: begin // IDLE
        gpio_dir_reg <= GPIO_DIR;
        HRDATA <= 'h0;
      end
      2'b01: begin // BUSY
        HRDATA <= 'h0;
      end
      2'b10: begin // NONSEQ
        case(HADDR[7:2])
          6'b000000: begin // GPIO_OUT
            if(HADDR[1:0] == 2'b00) begin // Write
              gpio_out_reg <= HWDATA;
            end
            HRDATA <= gpio_out_reg;
          end
          6'b000001: begin // GPIO_IN
            HRDATA <= GPIO_IN;
          end
          6'b000010: begin // GPIO_DIR
            if(HADDR[1:0] == 2'b00) begin // Write
              gpio_dir_reg <= HWDATA;
            end
            HRDATA <= gpio_dir_reg;
          end
        endcase
      end
      2'b11: begin // SEQ
        case(HADDR[7:2])
          6'b000000: begin // GPIO_OUT
            if(HADDR[1:0] == 2'b00) begin // Write
              gpio_out_reg <= HWDATA;
            end
            HRDATA <= gpio_out_reg;
          end
          6'b000001: begin // GPIO_IN
            HRDATA <= GPIO_IN;
          end
          6'b000010: begin // GPIO_DIR
            if(HADDR[1:0] == 2'b00) begin // Write
              gpio_dir_reg <= HWDATA;
            end
            HRDATA <= gpio_dir_reg;
          end
        endcase
      end
    endcase
  end
end

// GPIO logic
assign GPIO_OUT = (gpio_out_reg & gpio_dir_reg) | (~gpio_dir_reg & 'hffffffff);
assign GPIO_DIR = gpio_dir_reg;

endmodule

这个代码实现了一个AHB总线上的GPIO模块，可以通过AHB总线读写GPIO的输入、输出以及方向寄存器。它包含一个内部的GPIO输出寄存器和方向寄存器，以及一个AHB从设备逻辑，用于实现读写操作。当AHB从设备逻辑收到读或写命令时，它会根据地址选择要读写的GPIO寄存器，并将数据传递给寄存器。当AHB主设备读取GPIO寄存器时，从设备逻辑将寄存器的值传递回主设备。当主设备写入GPIO寄存器时，从设备逻辑将寄存器值更新。同时，该代码还包含GPIO逻辑，根据方向寄存器控制GPIO输出。如果方向寄存器的某个位被设置为0，相应的GPIO输出将被禁用；如果方向寄存器的某个位被设置为1，则相应的GPIO输出将被允许，并且输出值将由GPIO输出寄存器控制。