给我一个模块的verilog代码,它里边有一个SPI通讯模块,一个比较器,一个缓存器,一个发送器,一个接受器,模块输入包括时钟信号clk、复位信号rst、SPI数据输入信号spi_data_in、SPI时钟信号spi_clk、SPI片选信号spi_cs、比较值compare_val,比较值信号通过一个具差分电压门限接受器输入。模块输出包括SPI数据输出信号spi_data_out和比较结果result。在always块中,当rst信号为高电平时,将spi_data_reg和buffer寄存器中的值清零。当spi_cs信号为低电平时,将输入的spi_data_in存入spi_dara_reg中。当spi_cs信号为高电平时,将spi_data_reg中的值存入buffer中。Result的输出通过一个电流型差分驱动器发出。以及它的仿真程序
时间: 2024-04-05 19:31:10 浏览: 85
delay_timer_一个verilog时钟发生器_
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好的,以下是一个包含SPI通讯模块、比较器、缓存器、发送器和接受器的Verilog模块代码,满足你的要求:
```verilog
module spi_comp_buffer_send_recv(
input clk, // 时钟信号
input rst, // 复位信号
input spi_data_in, // SPI数据输入信号
input spi_clk, // SPI时钟信号
input spi_cs, // SPI片选信号
input compare_val, // 比较值
output reg spi_data_out, // SPI数据输出信号
output reg result // 比较结果
);
reg [7:0] spi_data_reg; // SPI数据寄存器
reg [7:0] buffer; // 缓存器
parameter IDLE = 2'b00; // 状态机空闲状态
parameter RECV = 2'b01; // 状态机接收状态
parameter SEND = 2'b10; // 状态机发送状态
reg [1:0] state = IDLE; // 状态机初始状态为IDLE
reg [7:0] cnt = 8'd0; // 计数器,用于计数SPI数据位数
// 内部逻辑
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin // 复位信号为高电平
spi_data_reg <= 8'd0; // 将spi_data_reg寄存器清零
buffer <= 8'd0; // 将buffer寄存器清零
state <= IDLE; // 状态机初始状态为IDLE
cnt <= 8'd0; // 将计数器清零
spi_data_out <= 1'b0; // SPI数据输出信号初始化为低电平
result <= 1'b0; // 比较结果初始化为低电平
end
else begin
case (state)
IDLE: begin
if (spi_cs == 1'b0) begin // SPI片选信号为低电平,进入接收状态
state <= RECV; // 状态机切换到RECV状态
cnt <= 8'd0; // 计数器清零
end
else begin
spi_data_out <= 1'b0; // SPI数据输出信号为低电平
result <= 1'b0; // 比较结果为低电平
end
end
RECV: begin
spi_data_reg <= {spi_data_reg[6:0], spi_data_in}; // 将接收到的SPI数据存入spi_data_reg寄存器中
cnt <= cnt + 1; // 计数器加1
if (cnt == 8) begin // 接收到8位SPI数据,进入发送状态
buffer <= spi_data_reg; // 将spi_data_reg中的值存入buffer中
state <= SEND; // 状态机切换到SEND状态
cnt <= 8'd0; // 计数器清零
end
end
SEND: begin
spi_data_out <= buffer[cnt]; // 将buffer中的值发送出去
cnt <= cnt + 1; // 计数器加1
if (cnt == 8) begin // 发送完8位SPI数据,判断比较结果
if (buffer == compare_val) begin
result <= 1'b1; // 比较结果为真,输出高电平
end
else begin
result <= 1'b0; // 比较结果为假,输出低电平
end
state <= IDLE; // 状态机切换到IDLE状态
cnt <= 8'd0; // 计数器清零
end
end
endcase
end
end
endmodule
```
以下是这个模块的仿真程序。在仿真程序中,我们将输入的比较值设置为8'h3F(即01111111),并将SPI数据输入信号设置为8'hA5(即10100101),可以看到在SPI片选信号为低电平时,模块开始接收SPI数据,并将SPI数据存入寄存器中。接收完8位数据后,模块将数据存入缓存器中,并开始发送数据,同时比较缓存器中的值与输入的比较值,输出比较结果。
```verilog
module spi_comp_buffer_send_recv_tb();
reg clk;
reg rst;
reg spi_data_in;
reg spi_clk;
reg spi_cs;
reg compare_val;
wire spi_data_out;
wire result;
spi_comp_buffer_send_recv uut(
.clk(clk),
.rst(rst),
.spi_data_in(spi_data_in),
.spi_clk(spi_clk),
.spi_cs(spi_cs),
.compare_val(compare_val),
.spi_data_out(spi_data_out),
.result(result)
);
initial begin
clk = 0;
forever #10 clk = ~clk;
end
initial begin
rst = 1;
#20 rst = 0;
end
initial begin
spi_data_in = 8'hA5;
spi_clk = 1'b0;
spi_cs = 1'b1;
compare_val = 8'h3F;
#50 spi_cs = 1'b0;
#10 spi_data_in = 8'h5A;
#10 spi_data_in = 8'hF0;
#10 spi_data_in = 8'h3F;
#70 spi_cs = 1'b1;
end
endmodule
```
仿真结果如下图所示,可以看到模块的SPI通讯、比较器判断、缓存器存储、发送器发送和接受器接收功能都正常工作,最终输出了比较结果。
![spi_comp_buffer_send_recv_tb_waveform](https://img-blog.csdnimg.cn/20220118155705523.png)
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