verilog 实现uart代码
时间: 2023-03-30 14:03:57 浏览: 88
我可以回答这个问题。Verilog 实现 UART 代码可以参考以下步骤:
1. 定义时钟频率和波特率。
2. 定义发送和接收的数据位数、校验位和停止位。
3. 实现发送和接收的状态机。
4. 实现发送和接收的缓冲区。
5. 实现发送和接收的控制逻辑。
具体实现细节可以参考相关的 Verilog 教程和资料。
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Verilog 实现 uart
下面是一个简单的Verilog代码,用于实现UART的发送功能:
```verilog
module uart_tx(
input clk,
input reset,
input [7:0] data_in,
input start,
output reg busy,
output reg done,
output reg tx
);
reg [7:0] data;
reg [3:0] bit_count;
reg [7:0] shift_reg;
reg [1:0] state;
parameter IDLE = 2'b00;
parameter START_BIT = 2'b01;
parameter DATA_BITS = 2'b10;
parameter STOP_BIT = 2'b11;
assign tx = busy ? shift_reg[0] : 1'b1;
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
data <= 0;
bit_count <= 0;
shift_reg <= 0;
state <= IDLE;
busy <= 0;
done <= 0;
end
else begin
case (state)
IDLE: begin
if (start) begin
data <= data_in;
bit_count <= 0;
shift_reg <= {1'b0, data};
state <= START_BIT;
busy <= 1;
end
end
START_BIT: begin
shift_reg <= {shift_reg[6:0], 1'b1};
state <= DATA_BITS;
end
DATA_BITS: begin
shift_reg <= {shift_reg[6:0], data[bit_count]};
if (bit_count == 7)
state <= STOP_BIT;
else
bit_count <= bit_count + 1;
end
STOP_BIT: begin
shift_reg <= {shift_reg[6:0], 1'b0};
state <= IDLE;
busy <= 0;
done <= 1;
end
endcase
end
end
endmodule
```
这个模块包含了一个状态机,用于控制UART的发送过程。在模块的输入端口中,clk是时钟信号,reset是复位信号,data_in是要发送的数据,start表示是否开始发送。busy表示UART是否正在发送数据,done表示发送是否完成。tx是输出的数据线。
这个代码实现了一个8位数据位,1位停止位的UART发送功能。当输入start信号为1时,数据会被写入到shift_reg中,并且状态机会开始工作。状态机的第一个状态是IDLE,表示UART处于空闲状态。当start为1时,状态机会转移到START_BIT状态,发送起始位。然后,状态机会在DATA_BITS状态中发送数据位。当8位数据位都发送完后,状态机会转移到STOP_BIT状态,发送停止位。最后,状态机会转移到IDLE状态,UART进入空闲状态。在整个发送过程中,busy会被设置为1,表示UART正在发送数据,done会在发送完成时被设置为1。
用verilog实现uart收发
好的,下面是一个简单的Verilog代码实现UART收发功能:
```verilog
module uart (
input clk,
input rst_n,
input rx,
output reg tx,
input [7:0] data_in,
output [7:0] data_out
);
// 定义常量
parameter BAUD_RATE = 9600; // 波特率
parameter CLK_FREQ = 50000000; // 时钟频率
parameter BIT_TIME = CLK_FREQ / BAUD_RATE; // 位时间
// 定义状态机状态
parameter IDLE = 2'b00;
parameter START = 2'b01;
parameter DATA = 2'b10;
parameter STOP = 2'b11;
// 定义寄存器
reg [3:0] state_reg;
reg [7:0] shift_reg;
reg [3:0] bit_cnt_reg;
reg [23:0] baud_cnt_reg;
// 初始化寄存器
initial begin
state_reg = IDLE;
shift_reg = 8'd0;
bit_cnt_reg = 4'd0;
baud_cnt_reg = 24'd0;
end
// 状态机
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (!rst_n) begin
state_reg <= IDLE;
shift_reg <= 8'd0;
bit_cnt_reg <= 4'd0;
baud_cnt_reg <= 24'd0;
end else begin
case (state_reg)
IDLE: begin
if (!rx) begin
state_reg <= START;
baud_cnt_reg <= 1;
end
end
START: begin
if (baud_cnt_reg == BIT_TIME) begin
baud_cnt_reg <= 0;
state_reg <= DATA;
bit_cnt_reg <= 0;
shift_reg <= 8'd0;
end else begin
baud_cnt_reg <= baud_cnt_reg + 1;
end
end
DATA: begin
if (baud_cnt_reg == BIT_TIME) begin
baud_cnt_reg <= 0;
if (bit_cnt_reg == 7) begin
state_reg <= STOP;
end else begin
shift_reg <= {shift_reg[6:0], rx};
bit_cnt_reg <= bit_cnt_reg + 1;
end
end else begin
baud_cnt_reg <= baud_cnt_reg + 1;
end
end
STOP: begin
if (baud_cnt_reg == BIT_TIME) begin
baud_cnt_reg <= 0;
state_reg <= IDLE;
data_out <= shift_reg;
end else begin
baud_cnt_reg <= baud_cnt_reg + 1;
end
end
endcase
end
end
// 发送数据
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (!rst_n) begin
tx <= 1;
end else begin
case (state_reg)
IDLE: begin
tx <= 1;
end
START: begin
tx <= 0;
end
DATA: begin
tx <= shift_reg[0];
shift_reg <= {shift_reg[6:0], 1'b0};
end
STOP: begin
tx <= 1;
end
endcase
end
end
// 接收数据
assign data_in = data_out;
endmodule
```
上述代码实现了一个简单的UART模块,包括数据发送和接收。具体实现细节请参考代码注释。