用Verilog语言编写CPLD搭建UART外设以及spi外设,同时中定义一个接收缓冲区,接收来自STM32F103通过UART传输过来的的数据,最后将接收到的数据通过spi接口传输到stm32f103
时间: 2023-08-16 21:09:37 浏览: 140
STM32F1_SPI_FPGA_fpgastm32_spi_fpgaspi通信_FPGAverilog_STM32F103_源
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好的,下面是一个简单的Verilog代码示例,用于搭建UART和SPI外设,并定义一个接收缓冲区,接收来自STM32F103通过UART传输过来的数据,并通过SPI接口将接收到的数据传输到STM32F103:
```
module uart_spi_receive_buffer (
input clk, // 时钟信号
input rst, // 复位信号
input uart_rx, // UART接收端口
output reg uart_tx, // UART发送端口
input spi_sck, // SPI时钟端口
input spi_mosi, // SPI MOSI端口
output reg spi_miso, // SPI MISO端口
output reg spi_ss, // SPI从机选择端口
output reg data_valid, // 数据有效标志
output reg [7:0] data_out // 接收到的数据
);
reg [7:0] fifo [0:15]; // 定义一个16字节的FIFO队列
reg [3:0] data_count; // 数据计数器
reg receive_start; // 接收开始标志
reg [7:0] spi_data; // SPI数据寄存器
reg [2:0] spi_count; // SPI计数器
reg spi_ready; // SPI准备好标志
always @(posedge clk or negedge rst) begin
if (!rst) begin
// 复位UART、SPI外设和FIFO队列
fifo <= '{16{8'b0}};
data_count <= 4'b0;
receive_start <= 1'b0;
uart_tx <= 1'b1;
data_valid <= 1'b0;
data_out <= 8'b0;
spi_data <= 8'b0;
spi_count <= 3'b0;
spi_ready <= 1'b0;
spi_ss <= 1'b1;
end else begin
// UART接收状态机
case (data_count)
0: begin // 空闲状态
if (!uart_rx) begin
receive_start <= 1'b1;
data_count <= 4'b0001;
end
end
1: begin // 接收第一个字节
if (receive_start) begin
fifo[0] <= uart_rx;
receive_start <= 1'b0;
data_count <= 4'b0010;
end
end
2: begin // 接收第二个字节
fifo[1] <= uart_rx;
data_count <= 4'b0011;
end
3: begin // 接收第三个字节
fifo[2] <= uart_rx;
data_count <= 4'b0100;
end
4: begin // 接收第四个字节
fifo[3] <= uart_rx;
data_count <= 4'b0000;
data_valid <= 1'b1;
end
default: begin // 错误状态
data_count <= 4'b0000;
end
endcase
// 将数据写入FIFO队列
for (int i = 4; i < 16; i++) begin
fifo[i] <= fifo[i-4];
end
// 从FIFO队列中读取数据
data_out <= fifo[15];
end
end
// UART发送状态机
always @(posedge clk) begin
if (data_valid) begin
uart_tx <= 1'b0;
end else begin
uart_tx <= 1'b1;
end
end
// SPI发送状态机
always @(posedge clk or negedge rst) begin
if (!rst) begin
spi_data <= 8'b0;
spi_count <= 3'b0;
spi_ready <= 1'b0;
spi_ss <= 1'b1;
end else begin
case (spi_count)
0: begin // 等待SPI时钟上升沿
if (spi_sck) begin
spi_count <= 3'b001;
end
end
1: begin // 发送数据
spi_data <= data_out;
spi_count <= 3'b010;
end
2: begin // 等待SPI时钟下降沿
if (!spi_sck) begin
spi_count <= 3'b011;
end
end
3: begin // 接收数据
data_valid <= 1'b0;
spi_ready <= 1'b1;
spi_ss <= 1'b0;
spi_count <= 3'b100;
end
4: begin // 等待SPI时钟上升沿
if (spi_sck) begin
spi_ss <= 1'b1;
spi_count <= 3'b000;
end
end
default: begin // 错误状态
spi_count <= 3'b000;
end
endcase
// SPI数据输出
if (spi_ready) begin
spi_miso <= spi_data;
end else begin
spi_miso <= 1'b0;
end
end
end
endmodule
```
这个Verilog模块包含一个16字节的FIFO队列和两个状态机,分别用于接收STM32F103发送过来的4字节数据和将接收到的数据通过SPI接口传输到STM32F103。当接收到UART的数据时,根据当前计数器的状态,将数据写入FIFO队列中。当接收完4字节数据后,设置数据有效标志,将FIFO队列中的数据向后移动4个位置,并从队列的最后一个位置读取数据。同时,还实现了一个简单的UART发送状态机,用于发送数据到STM32F103。当接收到数据并准备好发送到STM32F103时,将数据保存到SPI数据寄存器中,并根据SPI时钟的上升沿和下降沿控制数据的发送和接收。最后,将接收到的数据通过SPI接口传输到STM32F103。
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