verilog uart 串口通信 fifo

Verilog UART串口通信FIFO是一种在Verilog中实现的基于FIFO的串口通信接口，可以用于异步串行数据的传输。它是一种实现数据缓存和数据传输的解决方案，可以有效地减轻数据传输过程中的负担和延迟。该FIFO可以储存待处理的数据并根据需要进行快速的读写操作。

相关问题

uart串口通信verilog设计

UART串口通信是一种常用的异步通信协议，可以在数字系统中实现与外部设备的通信。在Verilog中设计UART串口通信模块可以包括以下几个步骤：

1. 设计顶层模块：创建一个顶层模块，用于将UART通信模块与其他系统模块进行连接。

2. 参数设置：定义UART通信模块所需的参数，如波特率、数据位数、停止位数等。

3. 状态机设计：使用状态机来控制数据的发送与接收过程。状态机可以包含待发送数据的缓冲区、发送/接收状态等。

4. 时钟分频：根据波特率设置，使用计数器对输入时钟进行分频来生成适合UART通信的时钟信号。

5. 发送数据：根据发送状态机的控制信号，将待发送数据逐位发送出去，并在最后发送停止位。

6. 接收数据：根据接收状态机的控制信号，接收传入的数据位，并进行校验（如奇偶校验）和错误检测。

7. 输出数据：将接收到的有效数据传递给其他系统模块进行处理或显示。

8. 模块连接：将UART通信模块与其他系统模块进行连接，以实现与外部设备的通信。

需要注意的是，在设计UART串口通信模块时，需要根据具体的需求进行适当的定制和优化。另外，还可以添加FIFO缓冲区、中断处理等功能，以提高通信的效率和可靠性。

以上是一个大致的设计流程，具体的实现细节会因项目需求而有所变化。希望对你有所帮助！如果还有其他问题，请继续提问。

uart带fifo的verilog

下面是一个基本的带FIFO的UART Verilog代码示例：

module uart_with_fifo(
    input clk,
    input reset,
    input rx,
    output tx,
    input [7:0] data_in,
    output [7:0] data_out,
    input write,
    input read,
    input clk_en
);

parameter BAUD_RATE = 9600; // 波特率
parameter CLK_FREQ = 50000000; // 时钟频率

parameter FIFO_DEPTH = 16; // FIFO深度

reg [7:0] fifo[FIFO_DEPTH-1:0];
reg [3:0] write_ptr = 0;
reg [3:0] read_ptr = 0;
reg [3:0] fifo_count = 0;

reg [3:0] bit_count = 0;
reg [7:0] shift_reg = 0;
reg tx_enable = 1;

assign tx = ~tx_enable;

// baud rate generator
reg [15:0] baud_tick = 0;
reg [15:0] baud_tick_max = CLK_FREQ / BAUD_RATE / 16;

always @(posedge clk) begin
    if (reset) begin
        baud_tick <= 0;
    end else if (baud_tick == baud_tick_max - 1) begin
        baud_tick <= 0;
    end else begin
        baud_tick <= baud_tick + 1;
    end
end

// tx state machine
reg [1:0] tx_state = 0;
parameter TX_IDLE = 0;
parameter TX_START = 1;
parameter TX_DATA = 2;
parameter TX_STOP = 3;

always @(posedge clk) begin
    if (reset) begin
        tx_state <= TX_IDLE;
        bit_count <= 0;
        shift_reg <= 0;
        tx_enable <= 1;
    end else begin
        case (tx_state)
            TX_IDLE:
                if (write && fifo_count > 0 && tx_enable) begin
                    tx_state <= TX_START;
                    shift_reg <= 0;
                    shift_reg[0] <= 0;
                    shift_reg[7:1] <= fifo[read_ptr];
                    read_ptr <= read_ptr + 1;
                    if (read_ptr == FIFO_DEPTH) begin
                        read_ptr <= 0;
                    end
                    fifo_count <= fifo_count - 1;
                    tx_enable <= 0;
                end else begin
                    tx_state <= TX_IDLE;
                end
            TX_START:
                tx_state <= TX_DATA;
                bit_count <= 0;
            TX_DATA:
                if (bit_count < 8) begin
                    shift_reg <= {shift_reg[6:0], data_in[bit_count]};
                    bit_count <= bit_count + 1;
                    tx_state <= TX_DATA;
                end else begin
                    tx_state <= TX_STOP;
                end
            TX_STOP:
                tx_state <= TX_IDLE;
                tx_enable <= 1;
        endcase
    end
end

// rx state machine
reg [2:0] rx_state = 0;
parameter RX_IDLE = 0;
parameter RX_START = 1;
parameter RX_DATA = 2;
parameter RX_STOP = 3;

reg [7:0] rx_data = 0;
reg rx_enable = 0;

always @(posedge clk) begin
    if (reset) begin
        rx_state <= RX_IDLE;
        rx_data <= 0;
    end else begin
        case (rx_state)
            RX_IDLE:
                if (rx == 0) begin
                    rx_state <= RX_START;
                    bit_count <= 0;
                    shift_reg <= 0;
                end else begin
                    rx_state <= RX_IDLE;
                end
            RX_START:
                rx_state <= RX_DATA;
                bit_count <= 0;
            RX_DATA:
                if (bit_count < 8) begin
                    shift_reg <= {shift_reg[6:0], rx};
                    bit_count <= bit_count + 1;
                    rx_state <= RX_DATA;
                end else begin
                    rx_state <= RX_STOP;
                end
            RX_STOP:
                rx_state <= RX_IDLE;
                if (rx == 1) begin
                    rx_data <= shift_reg;
                    rx_enable <= 1;
                end else begin
                    rx_enable <= 0;
                end
        endcase
    end
end

// fifo
always @(posedge clk) begin
    if (reset) begin
        write_ptr <= 0;
        read_ptr <= 0;
        fifo_count <= 0;
    end else begin
        if (clk_en) begin
            if (write && fifo_count < FIFO_DEPTH) begin
                fifo[write_ptr] <= data_in;
                write_ptr <= write_ptr + 1;
                if (write_ptr == FIFO_DEPTH) begin
                    write_ptr <= 0;
                end
                fifo_count <= fifo_count + 1;
            end else if (read && fifo_count > 0) begin
                read_ptr <= read_ptr + 1;
                if (read_ptr == FIFO_DEPTH) begin
                    read_ptr <= 0;
                end
                fifo_count <= fifo_count - 1;
            end
        end
    end
end

// data in/out
assign data_out = rx_data;
assign tx_enable = (tx_state == TX_IDLE) && (fifo_count > 0);

endmodule

此代码实现了一个带有FIFO缓冲区的UART模块，可以通过读/写接口向FIFO缓冲区中写入/读取字节，并通过tx和rx接口进行串口通信。它还包括一个波特率发生器和一个状态机来实现数据的传输和接收。需要注意的是，此代码是一种基本实现，您需要根据您的特定需求进行修改和调整。