verilog实现spi三线制
时间: 2023-12-25 12:05:06 浏览: 39
以下是Verilog实现SPI三线制的代码示例:
```verilog
module spi_master(
input clk,
input rst_n,
output reg cs_n,
output reg sclk,
output reg mosi,
input miso
);
parameter IDLE = 2'b00;
parameter READ = 2'b01;
parameter WRITE = 2'b10;
reg [1:0] state;
reg [7:0] tx_data;
reg [7:0] rx_data;
reg [2:0] bit_cnt;
assign miso = (state == READ) ? rx_data[bit_cnt] : 1'bZ;
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (!rst_n) begin
state <= IDLE;
cs_n <= 1'b1;
sclk <= 1'b0;
mosi <= 1'b0;
bit_cnt <= 0;
tx_data <= 8'h00;
rx_data <= 8'h00;
end else begin
case (state)
IDLE: begin
if (cs_n == 1'b0) begin
state <= WRITE;
sclk <= 1'b0;
mosi <= tx_data[7];
bit_cnt <= 0;
end
end
READ: begin
sclk <= ~sclk;
bit_cnt <= bit_cnt + 1;
if (bit_cnt == 7) begin
state <= IDLE;
rx_data <= {miso, rx_data[6:0]};
end
end
WRITE: begin
sclk <= ~sclk;
bit_cnt <= bit_cnt + 1;
if (bit_cnt == 7) begin
state <= READ;
mosi <= 1'b0;
bit_cnt <= 0;
end else begin
mosi <= tx_data[6:0];
tx_data <= {tx_data[6:0], 1'b0};
end
end
endcase
end
end
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (!rst_n) begin
cs_n <= 1'b1;
end else begin
if (state == WRITE && bit_cnt == 7) begin
cs_n <= 1'b0;
end else if (state == IDLE) begin
cs_n <= 1'b1;
end
end
end
endmodule
```
该代码实现了一个SPI主设备,包括时钟信号`clk`、复位信号`rst_n`、片选信号`cs_n`、时钟信号`sclk`、主输出数据信号`mosi`和主输入数据信号`miso`。其中,`tx_data`和`rx_data`分别表示主设备发送和接收的数据,`bit_cnt`表示当前发送或接收的位数,`state`表示当前状态。
在该代码中,主设备的状态分为三种:空闲状态(IDLE)、发送状态(WRITE)和接收状态(READ)。在空闲状态下,主设备等待片选信号`cs_n`被拉低,进入发送状态。在发送状态下,主设备通过时钟信号`sclk`和主输出数据信号`mosi`发送数据,同时通过主输入数据信号`miso`接收从设备返回的数据。在接收状态下,主设备通过时钟信号`sclk`和主输出数据信号`mosi`发送数据,同时通过主输入数据信号`miso`接收从设备返回的数据。