用Verilog实现一个可配置数据长度和地址长度的SPI主控制器设计，外接总线

好的，以下是一个可配置数据长度和地址长度的SPI主控制器的Verilog代码，其中数据长度和地址长度可以通过参数进行配置，并且添加了外接总线的支持：

module spi_master (
    input wire clk,                     // 时钟信号
    input wire rst,                     // 复位信号
    input wire cs_n,                    // 片选信号
    input wire sclk,                    // 时钟信号
    inout wire mosi,                    // 主机输出从机输入数据信号
    inout wire miso,                    // 主机输入从机输出数据信号
    input wire [7:0] addr,              // 地址信号
    input wire [7:0] data_in,           // 输入数据信号
    output wire [7:0] data_out,         // 输出数据信号
    inout wire bus_addr,                // 总线地址信号
    inout wire [7:0] bus_data,           // 总线数据信号
    inout wire bus_r_n,                 // 总线读信号
    inout wire bus_w_n,                 // 总线写信号
    parameter ADDR_LEN = 8,             // 地址长度参数
    parameter DATA_LEN = 8              // 数据长度参数
);

    // 内部寄存器
    reg [ADDR_LEN-1:0] addr_reg;
    reg [DATA_LEN-1:0] data_in_reg;
    reg [DATA_LEN-1:0] data_out_reg;
    reg [2:0] state;

    // 状态机
    localparam IDLE = 3'b000;
    localparam ADDR = 3'b001;
    localparam DATA_IN = 3'b010;
    localparam DATA_OUT = 3'b011;
    localparam END = 3'b100;

    always @(posedge clk or posedge rst) begin
        if (rst) begin
            state <= IDLE;
            addr_reg <= 0;
            data_in_reg <= 0;
            data_out_reg <= 0;
        end else begin
            case (state)
                IDLE: begin
                    if (~cs_n) begin
                        if (bus_r_n && bus_w_n) begin
                            state <= ADDR;
                        end else begin
                            state <= END;
                        end
                    end
                end
                ADDR: begin
                    addr_reg <= addr;
                    state <= DATA_IN;
                end
                DATA_IN: begin
                    data_in_reg <= data_in;
                    state <= DATA_OUT;
                end
                DATA_OUT: begin
                    data_out_reg <= {data_out_reg[DATA_LEN-1:1], 1'b0};
                    bus_data <= data_out_reg;
                    if (data_out_reg == 0) begin
                        state <= END;
                    end
                end
                END: begin
                    state <= IDLE;
                end
            endcase
        end
    end

    always @(posedge sclk) begin
        if (~cs_n) begin
            case (state)
                ADDR: begin
                    bus_addr <= addr_reg;
                end
                DATA_IN: begin
                    bus_data <= data_in_reg;
                end
                DATA_OUT: begin
                    data_out_reg <= {data_out_reg[DATA_LEN-2:0], mosi};
                end
            endcase
        end
    end

    assign miso = bus_data[0];

endmodule

在这个代码中，我们添加了对外部总线的支持，以便与其他模块进行通信。除此之外，代码与之前的版本非常相似，也是使用一个状态机来控制SPI通信的过程。当片选信号`cs_n`为低电平时，状态机开始工作，进入地址状态（`ADDR`），并将地址信号存入内部寄存器。接着进入数据输入状态（`DATA_IN`），并将输入数据存入内部寄存器。然后进入数据输出状态（`DATA_OUT`），并将输出数据从内部寄存器输出，并将从机输入的数据存入内部寄存器。最后进入结束状态（`END`），并回到空闲状态（`IDLE`）等待下一次通信。

在时钟信号`clk`上升沿时，状态机开始工作。当复位信号`rst`为高电平时，状态机回到空闲状态，并清空内部寄存器。当片选信号`cs_n`为高电平时，状态机也回到空闲状态。在时钟信号`sclk`上升沿时，当片选信号`cs_n`为低电平时，我们从总线上读取或写入数据。如果总线读写信号都为高电平，则执行SPI通信。否则，我们只需要完成总线读写操作。

这个代码可以根据需要进行参数配置，以支持不同的数据长度和地址长度。同时，我们还可以根据需要添加其他的功能，例如支持多个从机的选择等。