//PC机上安装一个串口调试工具来验证程序的功能。
//程序实现了一个收发一帧10个bit（即无奇偶校验位）的串口控
//制器，10个bit是1位起始位，8个数据位，1个结束
//位。串口的波特律由程序中定义的div_par参数决定，更改该参数可以实
//现相应的波特率。程序当前设定的div_par 的值是0x145，对应的波特率是
//9600。用一个8倍波特率的时钟将发送或接受每一位bit的周期时间
//划分为8个时隙以使通信同步.
//程序的工作过程是：串口处于全双工工作状态，按动key1，FPGA向PC发送“21 EDA"
//字符串（串口调试工具设成按ASCII码接受方式）；PC可随时向FPGA发送0-F的十六进制
//数据，FPGA接受后显示在7段数码管上。
//视频教程适合我们21EDA电子的所有学习板
module serial(clk,rst,rxd,txd,en,seg_data,key_input,lowbit)
input clk,rst
input rxd//串行数据接收端
input key_input//按键输入
output[7:0] en
output[7:0] seg_data
reg[7:0] seg_data
output txd//串行数据发送端
output lowbit
////////////////////inner reg////////////////////
reg[15:0] div_reg//分频计数器，分频值由波特率决定。分频后得到频率8倍波特率的时钟
reg[2:0] div8_tras_reg//该寄存器的计数值对应发送时当前位于的时隙数
reg[2:0] div8_rec_reg//该寄存器的计数值对应接收时当前位于的时隙数
reg[3:0] state_tras//发送状态寄存器
reg[3:0] state_rec//接受状态寄存器
reg clkbaud_tras//以波特率为频率的发送使能信号
reg clkbaud_rec//以波特率为频率的接受使能信号
reg clkbaud8x//以8倍波特率为频率的时钟，它的作用是将发送或接受一个bit的时钟周期分为8个时隙
reg recstart//开始发送标志
reg recstart_tmp
reg trasstart//开始接受标志
reg rxd_reg1//接收寄存器1
reg rxd_reg2//接收寄存器2，因为接收数据为异步信号，故用两级缓存
reg txd_reg//发送寄存器
reg[7:0] rxd_buf//接受数据缓存
reg[7:0] txd_buf//发送数据缓存
reg[2:0] send_state//每次按键给PC发送"Welcome"字符串，这是发送状态寄存器
reg[19:0] cnt_delay//延时去抖计数器
reg start_delaycnt//开始延时计数标志
reg key_entry1,key_entry2//确定有键按下标志
////////////////////////////////////////////////
parameter div_par=16'h145//分频参数，其值由对应的波特率计算而得，按此参数分频的时钟频率是波倍特率的8
//倍，此处值对应9600的波特率，即分频出的时钟频率是9600*8 (CLK 50M)
////////////////////////////////////////////////
assign txd=txd_reg
assign lowbit=0
assign en=0//7段数码管使能信号赋值
always@(posedge clk )
begin
if(!rst) begin
cnt_delay<=0
start_delaycnt<=0
end
else if(start_delaycnt) begin
if(cnt_delay!=20'd800000) begin
cnt_delay<=cnt_delay+1
end
else begin
cnt_delay<=0
start_delaycnt<=0
end
end
else begin
if(!key_input&&cnt_delay==0)
start_delaycnt<=1
end
end
always@(posedge clk)
begin
if(!rst)
key_entry1<=0
else begin
if(key_entry2)
key_entry1<=0
else if(cnt_delay==20'd800000) begin
if(!key_input)
key_entry1<=1
end
end
end
always@(posedge clk )
begin
if(!rst)
div_reg<=0
else begin
if(div_reg==div_par-1)
div_reg<=0
else
div_reg<=div_reg+1
end
end
always@(posedge clk)//分频得到8倍波特率的时钟
begin
if(!rst)
clkbaud8x<=0
else if(div_reg==div_par-1)
clkbaud8x<=~clkbaud8x
end
always@(posedge clkbaud8x or negedge rst)
begin
if(!rst)
div8_rec_reg<=0
else if(recstart)//接收开始标志
div8_rec_reg<=div8_rec_reg+1//接收开始后，时隙数在8倍波特率的时钟下加1循环
end
always@(posedge clkbaud8x or negedge rst)
begin
if(!rst)
div8_tras_reg<=0
else if(trasstart)
div8_tras_reg<=div8_tras_reg+1//发送开始后，时隙数在8倍波特率的时钟下加1循环
end
always@(div8_rec_reg)
begin
if(div8_rec_reg==7)
clkbaud_rec=1//在第7个时隙，接收使能信号有效，将数据打入
else
clkbaud_rec=0
end
always@(div8_tras_reg)
begin
if(div8_tras_reg==7)
clkbaud_tras=1//在第7个时隙，发送使能信号有效，将数据发出
else
clkbaud_tras=0
end
always@(posedge clkbaud8x or negedge rst)
begin
if(!rst) begin
txd_reg<=1
trasstart<=0
txd_buf<=0
state_tras<=0
send_state<=0
key_entry2<=0
end
else begin
if(!key_entry2) begin
if(key_entry1) begin
key_entry2<=1
txd_buf<=8'd50//"2"
end
end
else begin
case(state_tras)
4'b0000: begin //发送起始位
if(!trasstart&&send_state<7)
trasstart<=1
else if(send_state<7) begin
if(clkbaud_tras) begin
txd_reg<=0
state_tras<=state_tras+1
end
end
else begin
key_entry2<=0
state_tras<=0
end
end
4'b0001: begin //发送第1位
if(clkbaud_tras) begin
txd_reg<=txd_buf[0]
txd_buf[6:0]<=txd_buf[7:1]
state_tras<=state_tras+1
end
end
4'b0010: begin //发送第2位
if(clkbaud_tras) begin
txd_reg<=txd_buf[0]
txd_buf[6:0]<=txd_buf[7:1]
state_tras<=state_tras+1
end
end
4'b0011: begin //发送第3位
if(clkbaud_tras) begin
txd_reg<=txd_buf[0]
txd_buf[6:0]<=txd_buf[7:1]
state_tras<=state_tras+1
end
end
4'b0100: begin //发送第4位
if(clkbaud_tras) begin
txd_reg<=txd_buf[0]
txd_buf[6:0]<=txd_buf[7:1]
state_tras<=state_tras+1
end
end
4'b0101: begin //发送第5位
if(clkbaud_tras) begin
txd_reg<=txd_buf[0]
txd_buf[6:0]<=txd_buf[7:1]
state_tras<=state_tras+1
end
end
4'b0110: begin //发送第6位
if(clkbaud_tras) begin
txd_reg<=txd_buf[0]
txd_buf[6:0]<=txd_buf[7:1]
state_tras<=state_tras+1
end
end
4'b0111: begin //发送第7位
if(clkbaud_tras) begin
txd_reg<=txd_buf[0]
txd_buf[6:0]<=txd_buf[7:1]
state_tras<=state_tras+1
end
end
4'b1000: begin //发送第8位
if(clkbaud_tras) begin
txd_reg<=txd_buf[0]
txd_buf[6:0]<=txd_buf[7:1]
state_tras<=state_tras+1
end
end
4'b1001: begin //发送停止位
if(clkbaud_tras) begin
txd_reg<=1
txd_buf<=8'h55
state_tras<=state_tras+1
end
end
4'b1111:begin
if(clkbaud_tras) begin
state_tras<=state_tras+1
send_state<=send_state+1
trasstart<=0
case(send_state)
3'b000:
txd_buf<=8'd49//"1"
3'b001:
txd_buf<=8'd32//" "
3'b010:
txd_buf<=8'd69//"E"
3'b011:
txd_buf<=8'd68//"D"
3'b100:
txd_buf<=8'd65//"A"
3'b101:
txd_buf<=8'd10//"e"
default:
txd_buf<=0
endcase
end
end
default: begin
if(clkbaud_tras) begin
state_tras<=state_tras+1
trasstart<=1
end
end
endcase
end
end
end
always@(posedge clkbaud8x or negedge rst)//接受PC机的数据
begin
if(!rst) begin
rxd_reg1<=0
rxd_reg2<=0
rxd_buf<=0
state_rec<=0
recstart<=0
recstart_tmp<=0
end
else begin
rxd_reg1<=rxd
rxd_reg2<=rxd_reg1
if(state_rec==0) begin
if(recstart_tmp==1) begin
recstart<=1
recstart_tmp<=0
state_rec<=state_rec+1
end
else if(!rxd_reg1&&rxd_reg2) //检测到起始位的下降沿，进入接受状态
recstart_tmp<=1
end
else if(state_rec>=1&&state_rec<=8) begin
if(clkbaud_rec) begin
rxd_buf[7]<=rxd_reg2
rxd_buf[6:0]<=rxd_buf[7:1]
state_rec<=state_rec+1
end
end
else if(state_rec==9) begin
if(clkbaud_rec) begin
state_rec<=0
recstart<=0
end
end
end
end
always@(rxd_buf) //将接受的数据用数码管显示出来
begin
case (rxd_buf)
8'h30:
seg_data=8'b11000000
8'h31:
seg_data=8'b11111001
8'h32:
seg_data=8'b10100100
8'h33:
seg_data=8'b10110000
8'h34:
seg_data=8'b10011001
8'h35:
seg_data=8'b10010011
8'h36:
seg_data=8'b10000010
8'h37:
seg_data=8'b11111000
8'h38:
seg_data=8'b10000000
8'h39:
seg_data=8'b10010000
8'h41:
seg_data=8'b00010001
8'h42:
seg_data=8'b11000001
8'h43:
seg_data=8'b0110_0011
8'h44:
seg_data=8'b1000_0101
8'h45:
seg_data=8'b0110_0001
8'h46:
seg_data=8'b0111_0001
default:
seg_data=8'b1111_1111
endcase
end
endmodule
两个模块与电脑都能够通信，说明模块是正确的。根据以前的经验有可能是串行口的收发接口的问题，串口要正常通信应该是主设备的 TX 接从设备的 RX，反之主设备的 RX 应该接从设备的 TX。你在在FPGA的工程里将 TX和RX 引脚反锁测试一下，问题可能会解决。
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）