设计实现SPI主控制器,其中地址长度和数据长度可以配置。 CPU通过说明的总线读写SPI主控制器的寄存器(配置和SPI从设备读写数据)。
时间: 2024-03-12 18:43:06 浏览: 125
好的,下面是一个简单的SPI主控制器的Verilog代码,其中地址长度和数据长度可以配置,并且CPU可以通过说明的总线读写SPI主控制器的寄存器。代码如下:
```verilog
module spi_master_controller (
input clk, // 时钟信号
input rst_n, // 复位信号
input [7:0] bus_addr, // 总线地址
input [31:0] bus_data, // 总线数据
input bus_we_n, // 总线写使能
output reg [7:0] cs_n, // 片选信号
output reg sclk, // 时钟信号
output reg mosi, // MOSI信号
input miso // MISO信号
);
// 参数配置
parameter ADDR_LEN = 8; // 地址长度
parameter DATA_LEN = 8; // 数据长度
// 寄存器定义
reg [ADDR_LEN-1:0] addr_reg; // 存储地址
reg [DATA_LEN-1:0] data_reg; // 存储数据
reg [7:0] cs_reg; // 存储片选信号
reg sclk_reg; // 存储时钟信号
reg mosi_reg; // 存储MOSI信号
// 状态机状态定义
parameter IDLE = 2'b00;
parameter ADDR = 2'b01;
parameter DATA = 2'b10;
parameter DONE = 2'b11;
// 状态机寄存器
reg [1:0] state_reg; // 当前状态
// 初始化状态机
initial begin
state_reg <= IDLE;
end
// 状态机
always @(posedge sclk_reg or negedge rst_n) begin
if (~rst_n) begin
state_reg <= IDLE;
end else begin
case (state_reg)
IDLE: begin
if (bus_we_n == 1'b0) begin
case (bus_addr)
// 配置寄存器地址
8'h00: begin
addr_reg <= bus_data[ADDR_LEN-1:0];
end
// 数据寄存器地址
8'h01: begin
data_reg <= bus_data[DATA_LEN-1:0];
end
// 片选信号寄存器地址
8'h02: begin
cs_reg <= bus_data[7:0];
end
default: begin
// 无效地址,不操作
end
endcase
end else begin
cs_n <= cs_reg;
sclk <= 1'b0;
mosi <= 1'b0;
state_reg <= ADDR;
end
end
ADDR: begin
mosi_reg <= addr_reg[ADDR_LEN-1];
state_reg <= DATA;
end
DATA: begin
mosi_reg <= data_reg[DATA_LEN-1];
state_reg <= DONE;
end
DONE: begin
data_reg <= {data_reg[DATA_LEN-2:0], miso};
sclk_reg <= ~sclk_reg;
sclk <= sclk_reg;
mosi <= mosi_reg;
if (sclk_reg == 1'b1) begin
if (MODE == 0) begin
state_reg <= IDLE;
end else if (MODE == 1) begin
data_reg <= {data_reg[DATA_LEN-2:0], miso};
state_reg <= IDLE;
end else if (MODE == 2) begin
data_reg <= {data_reg[DATA_LEN-2:0], miso};
state_reg <= IDLE;
end else if (MODE == 3) begin
data_reg <= {data_reg[ADDR_LEN-1:0], miso};
state_reg <= ADDR;
end
end
end
endcase
end
end
endmodule
```
该模块包含一个状态机和一些寄存器,用于存储地址、数据和片选信号。CPU可以通过总线读写寄存器,以配置SPI主控制器和从设备读写数据。在模块内部,根据当前状态进行相应的操作,以实现SPI接口功能。该模块可以通过参数来配置地址长度、数据长度。
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