控制多个ds18b20的verilog代码

由于DS18B20是一种数字温度传感器，它可以通过一根单线串行总线进行通信。因此，需要使用Verilog实现一个串行总线接口，以便与多个DS18B20通信。

以下是一个简单的Verilog代码示例，用于控制多个DS18B20传感器：

module ds18b20_controller(
    input clk,
    output reg [7:0] temperature, // 输出温度
    output reg [3:0] sensor_select, // 输出传感器选择信号
    output reg data_out, // 数据输出信号
    input data_in // 数据输入信号
);

reg [3:0] state; // 状态寄存器
reg [3:0] bit_count; // 位计数器
reg [3:0] byte_count; // 字节计数器
reg [31:0] shift_reg; // 移位寄存器
reg [31:0] scratchpad_ram; // 数据缓存区
reg [7:0] crc; // 校验码

// 定义状态常量
localparam IDLE = 4'b0000;
localparam RESET = 4'b0001;
localparam SKIP_ROM = 4'b0010;
localparam CONVERT = 4'b0011;
localparam READ_SCRATCHPAD = 4'b0100;
localparam CALCULATE_TEMPERATURE = 4'b0101;
localparam READ_CRC = 4'b0110;

// 初始化状态寄存器和相关变量
initial begin
    state = IDLE;
    bit_count = 4'b0000;
    byte_count = 4'b0000;
    shift_reg = 32'b00000000000000000000000000000000;
    scratchpad_ram = 32'b00000000000000000000000000000000;
    crc = 8'b00000000;
end

// 状态机
always @(posedge clk) begin
    case (state)
        IDLE: begin
            sensor_select = 4'b0000; // 选择第一个传感器
            temperature = 8'h00; // 清空温度输出
            data_out = 1'b0; // 初始化数据输出信号
            if (data_in == 1'b1) begin // 等待主机初始化
                state = RESET; // 进入复位状态
                bit_count = 4'b0000; // 清空计数器
                byte_count = 4'b0000;
                shift_reg = 32'b00000000000000000000000000000000; // 清空寄存器
            end
        end
        
        RESET: begin
            data_out = 1'b0; // 发送复位脉冲
            if (bit_count == 4'b0000) begin
                data_out = 1'b1;
            end
            if (bit_count == 4'b0001) begin
                data_out = 1'b0;
                state = SKIP_ROM; // 进入跳过ROM码状态
            end
        end
        
        SKIP_ROM: begin
            data_out = 1'b1; // 发送跳过ROM码命令
            if (bit_count == 4'b0000) begin
                data_out = 1'b1;
            end
            if (bit_count == 4'b0001) begin
                data_out = 1'b0;
                state = CONVERT; // 进入转换温度状态
            end
        end
        
        CONVERT: begin
            data_out = 1'b1; // 发送转换温度命令
            if (bit_count == 4'b0000) begin
                data_out = 1'b1;
            end
            if (bit_count == 4'b0001) begin
                data_out = 1'b0;
                state = IDLE; // 返回空闲状态
            end
        end
        
        READ_SCRATCHPAD: begin
            data_out = 1'b1; // 发送读取数据命令
            if (bit_count == 4'b0000) begin
                data_out = 1'b1;
            end
            if (bit_count == 4'b0001) begin
                data_out = 1'b0;
                shift_reg <= scratchpad_ram; // 将缓存区数据移入移位寄存器
                state = CALCULATE_TEMPERATURE; // 进入计算温度状态
            end
        end
        
        CALCULATE_TEMPERATURE: begin
            temperature <= shift_reg[11:4]; // 输出温度数据
            state = READ_CRC; // 进入读取校验码状态
        end
        
        READ_CRC: begin
            data_out = 1'b1; // 发送读取校验码命令
            if (bit_count == 4'b0000) begin
                data_out = 1'b1;
            end
            if (bit_count == 4'b0001) begin
                data_out = 1'b0;
                crc <= shift_reg[7:0]; // 保存校验码数据
                byte_count <= byte_count + 4'b0001; // 增加字节计数器
                if (byte_count == 4'b0011) begin // 如果读取完全部数据，则返回IDLE状态
                    state = IDLE;
                    sensor_select <= sensor_select + 4'b0001; // 选择下一个传感器
                    if (sensor_select == 4'b1111) begin // 如果已经选择完所有传感器，则从头开始
                        sensor_select <= 4'b0000;
                    end
                end else begin // 否则继续读取数据
                    state = READ_SCRATCHPAD;
                end
            end
        end
    endcase
    
    // 计数器递增
    if (data_in == 1'b0) begin
        bit_count <= bit_count + 4'b0001;
    end
end

endmodule

这个Verilog代码使用了一个简单的状态机来控制多个DS18B20温度传感器的读取。在IDLE状态下，它等待主机发送初始化信号。然后进入RESET状态，发送复位脉冲，然后进入SKIP_ROM状态，发送跳过ROM码命令，然后进入CONVERT状态，发送转换温度命令。一旦转换完成，它会进入READ_SCRATCHPAD状态，发送读取数据命令，并将数据缓存到内存中。然后进入CALCULATE_TEMPERATURE状态，计算温度并将其输出。最后，它进入READ_CRC状态，读取校验码，并在读取完所有传感器的数据后返回IDLE状态，准备读取下一个传感器的数据。

需要注意的是，这个Verilog代码还需要一个时钟信号来驱动状态机的操作。此外，还需要适当配置输出信号，以便与主机通信。