用Verilog写一个SPI接收数据的VIP
时间: 2023-09-30 16:07:30 浏览: 41
SPI(Serial Peripheral Interface)是一种同步串行通信接口,用于在外部设备之间传输数据。下面是一个简单的SPI接收数据的VIP(Verification IP)的Verilog代码示例:
```verilog
module spi_receiver (
input clk, // 时钟信号
input reset, // 复位信号
input spi_cs_n, // 片选信号
input spi_miso, // MISO信号
input [7:0] spi_dummy, // 接收数据缓存
output spi_ready // 数据接收完成信号
);
// 内部寄存器定义
reg [7:0] spi_rx_reg; // 接收寄存器
reg spi_rx_done; // 接收完成标志
// 时序控制
reg [2:0] state;
// 状态机定义
localparam IDLE_STATE = 3'b000; // 空闲状态
localparam WAIT_STATE = 3'b001; // 等待状态
localparam RX_STATE = 3'b010; // 接收状态
localparam DONE_STATE = 3'b011; // 完成状态
always @(posedge clk or negedge reset) begin
if (reset == 1'b0) begin
spi_rx_reg <= 8'h00;
spi_rx_done <= 1'b0;
state <= IDLE_STATE;
end else begin
case (state)
IDLE_STATE: begin
spi_rx_reg <= 8'h00;
spi_rx_done <= 1'b0;
if (spi_cs_n == 1'b0) begin
state <= WAIT_STATE;
end
end
WAIT_STATE: begin
if (spi_cs_n == 1'b1) begin
state <= IDLE_STATE;
end else if (spi_miso == 1'b0) begin
state <= RX_STATE;
end
end
RX_STATE: begin
spi_rx_reg <= {spi_rx_reg[6:0], spi_miso};
if (spi_cs_n == 1'b1) begin
state <= IDLE_STATE;
spi_rx_done <= 1'b1;
end
end
DONE_STATE: begin
spi_rx_done <= 1'b0;
state <= IDLE_STATE;
end
endcase
end
end
assign spi_dummy = spi_rx_reg;
assign spi_ready = spi_rx_done;
endmodule
```
这个VIP包含一个状态机,用于控制SPI接收过程。在空闲状态下,接收寄存器被清零,接收完成标志被复位。当片选信号被拉低时,进入等待状态,等待接收数据。当MISO信号为低电平时,进入接收状态,将接收到的数据存入接收寄存器中。当片选信号被拉高时,进入完成状态,数据接收完成标志被置位。在状态机中,使用了一个8位的寄存器来缓存接收到的数据,并将其输出到spi_dummy端口。当数据接收完成时,spi_ready信号被置位,可以被顶层模块读取。
需要注意的是,在实际的设计中,还需要对SPI接收机进行时序约束和时序分析,以确保其正常工作。这里的代码仅供参考。