uart verilog代码
时间: 2023-09-02 13:07:11 浏览: 56
以下是一个简单的UART Verilog代码,用于发送和接收数据:
```
module uart (
input clk,
input rst,
input tx_start,
input [7:0] tx_data,
output tx_busy,
output rx_ready,
output reg [7:0] rx_data
);
// 时钟分频器,用于将时钟降低到UART波特率的频率
reg [15:0] clk_div = 0;
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
clk_div <= 0;
end else begin
clk_div <= clk_div + 1;
if (clk_div == BAUD_RATE_DIV) begin
clk_div <= 0;
end
end
end
// 发送器状态机
reg [2:0] tx_state = 0;
reg [7:0] tx_shift_reg = 0;
reg tx_busy = 0;
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
tx_state <= 0;
tx_shift_reg <= 0;
tx_busy <= 0;
end else begin
case (tx_state)
0: begin // 空闲状态,等待tx_start信号
if (tx_start) begin
tx_state <= 1;
tx_shift_reg <= tx_data;
tx_busy <= 1;
end
end
1: begin // 发送起始位
if (clk_div == 0) begin
tx_state <= 2;
rx_busy <= 0;
tx <= 0;
end
end
2: begin // 发送数据位
if (clk_div == 0) begin
tx_shift_reg <= tx_shift_reg >> 1;
tx <= tx_shift_reg[0];
tx_state <= (tx_shift_reg == 0) ? 3 : 2;
end
end
3: begin // 发送停止位
if (clk_div == 0) begin
tx <= 1;
tx_state <= 0;
tx_busy <= 0;
end
end
endcase
end
end
// 接收器状态机
reg [2:0] rx_state = 0;
reg [7:0] rx_shift_reg = 0;
reg rx_ready = 0;
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
rx_state <= 0;
rx_shift_reg <= 0;
rx_ready <= 0;
rx_data <= 0;
end else begin
case (rx_state)
0: begin // 空闲状态
if (rx == 0) begin
rx_state <= 1;
end
end
1: begin // 接收起始位
if (clk_div == 0) begin
rx_state <= 2;
rx_shift_reg <= 0;
end
end
2: begin // 接收数据位
if (clk_div == 0) begin
rx_shift_reg <= {rx, rx_shift_reg[7:1]};
rx_state <= (rx_shift_reg[0] == 1) ? 3 : 2;
end
end
3: begin // 接收停止位
if (clk_div == 0) begin
rx_ready <= 1;
rx_data <= rx_shift_reg[7:1];
rx_state <= 0;
end
end
endcase
end
end
endmodule
```
这个代码包含一个时钟分频器,用于将时钟降低到UART波特率的频率。发送器和接收器都有一个状态机,用于控制发送和接收数据位的传输。发送器使用一个移位寄存器来存储要发送的数据,并在每个时钟周期中将其移位并发送。接收器使用另一个移位寄存器来存储接收到的数据,并在每个时钟周期中将其移位并检测停止位。如果停止位正确,接收器就会将接收到的数据存储在输出端口的寄存器中,并将rx_ready信号置为1,表示有新的数据可用。