写一个串口收发的verilog程序，要求是包括顶层模块，发送模块和接收模块

好的，下面是一个基本的串口收发的Verilog程序，包括顶层模块、发送模块和接收模块：

// 顶层模块
module uart_top(
    input clk,
    input rst_n,
    input uart_rx,
    output uart_tx
);

    wire tx_en;
    wire [7:0] tx_data;
    wire rx_en;
    wire [7:0] rx_data;
    
    // 实例化发送模块和接收模块
    uart_tx tx_inst(
        .clk(clk),
        .rst_n(rst_n),
        .tx_en(tx_en),
        .tx_data(tx_data),
        .uart_tx(uart_tx)
    );
    
    uart_rx rx_inst(
        .clk(clk),
        .rst_n(rst_n),
        .uart_rx(uart_rx),
        .rx_en(rx_en),
        .rx_data(rx_data)
    );
    
    // 连接发送模块和接收模块
    assign rx_inst.tx_en = tx_en;
    assign rx_inst.tx_data = tx_data;
    assign tx_inst.rx_en = rx_en;
    assign tx_inst.rx_data = rx_data;

endmodule


// 发送模块
module uart_tx(
    input clk,
    input rst_n,
    input tx_en,
    input [7:0] tx_data,
    output reg uart_tx
);

    reg [3:0] tx_state;
    reg [3:0] bit_cnt;
    reg [7:0] tx_reg;
    reg [7:0] tx_data_reg;

    // 初始化状态
    initial begin
        tx_state = 4'b0000;
        bit_cnt = 4'b0000;
        tx_reg = 8'b00000000;
        tx_data_reg = 8'b00000000;
    end

    // 发送数据
    always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
        if (!rst_n) begin
            tx_state <= 4'b0000;
            bit_cnt <= 4'b0000;
            tx_reg <= 8'b00000000;
            tx_data_reg <= 8'b00000000;
            uart_tx <= 1;
        end
        else begin
            case (tx_state)
                4'b0000: begin // 等待发送使能
                    if (tx_en) begin
                        tx_data_reg <= tx_data;
                        tx_state <= 4'b0001;
                    end
                end
                4'b0001: begin // 发送起始位
                    tx_reg <= 8'b00000001;
                    bit_cnt <= 4'b0001;
                    tx_state <= 4'b0010;
                end
                4'b0010: begin // 发送数据位
                    tx_reg <= tx_data_reg;
                    case (bit_cnt)
                        4'b0001: tx_reg[0] <= 1;
                        4'b0010: tx_reg[1] <= 1;
                        4'b0011: tx_reg[2] <= 1;
                        4'b0100: tx_reg[3] <= 1;
                        4'b0101: tx_reg[4] <= 1;
                        4'b0110: tx_reg[5] <= 1;
                        4'b0111: tx_reg[6] <= 1;
                        4'b1000: tx_reg[7] <= 1;
                    endcase
                    bit_cnt <= bit_cnt + 1;
                    if (bit_cnt == 4'b1000) begin
                        tx_state <= 4'b0011;
                    end
                end
                4'b0011: begin // 发送停止位
                    tx_reg <= 8'b00000010;
                    bit_cnt <= 4'b0001;
                    tx_state <= 4'b0100;
                end
                4'b0100: begin // 发送完成
                    tx_reg <= 8'b00000000;
                    tx_state <= 4'b0000;
                end
            endcase

            // 发送数据
            if (tx_state == 4'b0010) begin
                uart_tx <= tx_reg[bit_cnt];
            end
            else begin
                uart_tx <= tx_reg[0];
            end
        end
    end

endmodule


// 接收模块
module uart_rx(
    input clk,
    input rst_n,
    input uart_rx,
    output reg rx_en,
    output reg [7:0] rx_data
);

    reg [3:0] rx_state;
    reg [3:0] bit_cnt;
    reg [7:0] rx_reg;

    // 初始化状态
    initial begin
        rx_state = 4'b0000;
        bit_cnt = 4'b0000;
        rx_reg = 8'b00000000;
    end

    // 接收数据
    always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
        if (!rst_n) begin
            rx_state <= 4'b0000;
            bit_cnt <= 4'b0000;
            rx_reg <= 8'b00000000;
            rx_data <= 8'b00000000;
            rx_en <= 0;
        end
        else begin
            case (rx_state)
                4'b0000: begin // 等待起始位
                    if (!uart_rx) begin
                        rx_state <= 4'b0001;
                        bit_cnt <= 4'b0001;
                    end
                end
                4'b0001: begin // 接收数据位
                    rx_reg[bit_cnt] <= uart_rx;
                    bit_cnt <= bit_cnt + 1;
                    if (bit_cnt == 4'b1000) begin
                        rx_state <= 4'b0010;
                    end
                end
                4'b0010: begin // 接收停止位
                    if (uart_rx) begin
                        rx_data <= rx_reg;
                        rx_en <= 1;
                    end
                    rx_state <= 4'b0000;
                end
            endcase
        end
    end

endmodule

这个串口收发的Verilog程序采用了异步串口通信的方式，发送模块在等待发送使能信号后，按照起始位、数据位和停止位的顺序发送数据；接收模块在接收到起始位后，按照数据位和停止位的顺序接收数据，并在接收完成后输出接收数据和接收使能信号。在顶层模块中，我们实例化了发送模块和接收模块，并将它们连接起来，以实现完整的串口收发功能。