verilog串列埠接收多個數據進行處理的實現方法
阿新 • • 發佈:2019-01-28
關於使用串列埠接收多個數據進行處理的問題,目前網上存在的關於verilog串列埠通訊的資料都是屬於講解對於使用串列埠實現單個字元的接收與傳送。而往往在使用串列埠進行通訊時,接資料端都需要通過串列埠來接收很多資料,然後當所有資料都接收完或者達到某種條件後開始自己的後續工作。所以在這裡我把自己的一些具體實現過程以及verilog原始碼分享一下,希望對大家有幫助。
(這裡只講利用串列埠接收資料並處理的部分,傳送那部分後面再分享)
先貼上網上很多的串列埠接收的程式碼,如下;
module my_uart_rx(
clk,rst_n,
rs232_rx,rx_data,rx_int,
clk_bps,bps_start
);
input clk; // 50MHz主時鐘
input rst_n; //低電平復位訊號
input rs232_rx; // RS232接收資料訊號
input clk_bps; // clk_bps的高電平為接收或者傳送資料位的中間取樣點
output bps_start; //接收到資料後,波特率時鐘啟動訊號置位
output[7:0] rx_data; //接收資料暫存器,儲存直至下一個資料來到
output rx_int; //接收資料中斷訊號,接收到資料期間始終為高電平
//----------------------------------------------------------------
reg rs232_rx0,rs232_rx1,rs232_rx2,rs232_rx3; //接收資料暫存器,濾波用
wire neg_rs232_rx; //表示資料線接收到下降沿
always @ (posedge clk or negedge rst_n) begin
if(!rst_n) begin
rs232_rx0 <= 1'b0;
rs232_rx1 <= 1'b0;
rs232_rx2 <= 1'b0;
rs232_rx3 <= 1'b0;
end
else begin
rs232_rx0 <= rs232_rx;
rs232_rx1 <= rs232_rx0;
rs232_rx2 <= rs232_rx1;
rs232_rx3 <= rs232_rx2;
end
end
//下面的下降沿檢測可以濾掉<20ns-40ns的毛刺(包括高脈衝和低脈衝毛刺),
//這裡就是用資源換穩定(前提是我們對時間要求不是那麼苛刻,因為輸入訊號打了好幾拍)
//(當然我們的有效低脈衝訊號肯定是遠遠大於40ns的)
assign neg_rs232_rx = rs232_rx3 & rs232_rx2 & ~rs232_rx1 & ~rs232_rx0; //接收到下降沿後neg_rs232_rx置高一個時鐘週期
//----------------------------------------------------------------
reg bps_start_r;
reg[3:0] num; //移位次數
reg rx_int; //接收資料中斷訊號,接收到資料期間始終為高電平
always @ (posedge clk or negedge rst_n)
if(!rst_n) begin
bps_start_r <= 1'bz;
rx_int <= 1'b0;
end
else if(neg_rs232_rx) begin //接收到串列埠接收線rs232_rx的下降沿標誌訊號
bps_start_r <= 1'b1; //啟動串列埠準備資料接收
rx_int <= 1'b1; //接收資料中斷訊號使能
end
else if(num==4'd11) begin //接收完有用資料資訊 ///將這個地方的num後面的數字改為了11.原來是12!!
bps_start_r <= 1'b0; //資料接收完畢,釋放波特率啟動訊號
rx_int <= 1'b0; //接收資料中斷訊號關閉
end
assign bps_start = bps_start_r;
//----------------------------------------------------------------
reg[7:0] rx_data_r; //串列埠接收資料暫存器,儲存直至下一個資料來到
//----------------------------------------------------------------
reg[7:0] rx_temp_data; //當前接收資料暫存器
always @ (posedge clk or negedge rst_n)
if(!rst_n) begin
rx_temp_data <= 8'd0;
num <= 4'd0;
rx_data_r <= 8'd0;
end
else if(rx_int) begin //接收資料處理
if(clk_bps) begin //讀取並儲存資料,接收資料為一個起始位,8bit資料,1或2個結束位
num <= num+1'b1;
case (num)
4'd1: rx_temp_data[0] <= rs232_rx; //鎖存第0bit
4'd2: rx_temp_data[1] <= rs232_rx; //鎖存第1bit
4'd3: rx_temp_data[2] <= rs232_rx; //鎖存第2bit
4'd4: rx_temp_data[3] <= rs232_rx; //鎖存第3bit
4'd5: rx_temp_data[4] <= rs232_rx; //鎖存第4bit
4'd6: rx_temp_data[5] <= rs232_rx; //鎖存第5bit
4'd7: rx_temp_data[6] <= rs232_rx; //鎖存第6bit
4'd8: rx_temp_data[7] <= rs232_rx; //鎖存第7bit
default: ;
endcase
end
else if(num == 4'd11) begin //我們的標準接收模式下只有1+8+1(2)=11bit的有效資料///將這個地方的num後面的數字改為了11.原來是12!!
num <= 4'd0; //接收到STOP位後結束,num清零
rx_data_r <= rx_temp_data; //把資料鎖存到資料暫存器rx_data中
end
end
assign rx_data = rx_data_r;
endmodule
這裡大致就是說串列埠接收單次資料的處理過程,接收完資料後產生髮送標誌位,開始傳送資料,而對於這裡要說的資料快取處理有兩種解決方法,
第一種:十六進位制傳送,所以每次傳送有效資料為八位,因此定義一個暫存器 reg [23:0] rx_cnt;長度為8的整數倍,然後使用移位的方式對資料進行儲存,上述程式碼中NUM計數到11即完成一次資料傳輸,所以在num=11的地方加入
rx_cnt[7:0] <= rx_data_r;
rx_cnt[23:8] <= rx_cnt[15:0] ;
cnt <= cnt+1;//傳送資料計數作用
if(cnt==NUMBER)//當傳送資料達到NUMBER個時候,執行後續程式
begin
cnt<=cnt;
end
assign rx_data_out = (cnt==NUMBER)?rx_cnt:rx_data_out;
//傳送資料達到NUMBER個時候,輸出暫存器的數,
//此時暫存器含有傳送的所有資料。
然後把原本的輸出口assign rx_data = rx_data_r;去掉,寫新的輸出
接收的完整程式碼如下:
//`timescale 1ns / 1ps
module my_uart_rx(
clk,
rst_n,
rs232_rx,
rx_data,
rx_int,
start,
clk_bps,
bps_start,
rom_en,
rx_data_out
);
input clk; // 50MHz主時鐘
input rst_n; //低電平復位訊號
input rs232_rx; // RS232接收資料訊號
input clk_bps; // clk_bps的高電平為接收或者傳送資料位的中間取樣點
output bps_start; //接收到資料後,波特率時鐘啟動訊號置位
output[7:0] rx_data; //接收資料暫存器,儲存直至下一個資料來到
output rx_int; //接收資料中斷訊號,接收到資料期間始終為高電平
output reg start;
output wire [23:0] rx_data_out;
//----------------------------------------------------------------
reg rs232_rx0,rs232_rx1,rs232_rx2,rs232_rx3; //接收資料暫存器,濾波用
wire neg_rs232_rx; //表示資料線接收到下降沿
reg [23:0] rx_cnt;
always @ (posedge clk or negedge rst_n) begin
if(!rst_n) begin
rs232_rx0 <= 1'b0;
rs232_rx1 <= 1'b0;
rs232_rx2 <= 1'b0;
rs232_rx3 <= 1'b0;
end
else begin
rs232_rx0 <= rs232_rx;
rs232_rx1 <= rs232_rx0;
rs232_rx2 <= rs232_rx1;
rs232_rx3 <= rs232_rx2;
end
end
//下面的下降沿檢測可以濾掉<20ns-40ns的毛刺(包括高脈衝和低脈衝毛刺),
//這裡就是用資源換穩定(前提是我們對時間要求不是那麼苛刻,因為輸入訊號打了好幾拍)
//(當然我們的有效低脈衝訊號肯定是遠遠大於40ns的)
assign neg_rs232_rx = rs232_rx3 & rs232_rx2 & ~rs232_rx1 & ~rs232_rx0; //接收到下降沿後neg_rs232_rx置高一個時鐘週期
//----------------------------------------------------------------
reg bps_start_r;
reg[3:0] num; //移位次數
reg rx_int; //接收資料中斷訊號,接收到資料期間始終為高電平
always @ (posedge clk or negedge rst_n)
if(!rst_n) begin
bps_start_r <= 1'bz;
rx_int <= 1'b0;
end
else if(neg_rs232_rx) begin //接收到串列埠接收線rs232_rx的下降沿標誌訊號
bps_start_r <= 1'b1; //啟動串列埠準備資料接收
rx_int <= 1'b1; //接收資料中斷訊號使能
end
else if(num==4'd9) begin //接收完有用資料資訊 ///將這個地方的num後面的數字改為了11.原來是12!!
bps_start_r <= 1'b0; //資料接收完畢,釋放波特率啟動訊號
rx_int <= 1'b0; //接收資料中斷訊號關閉
end
assign bps_start = bps_start_r;
//----------------------------------------------------------------
reg[7:0] rx_data_r; //串列埠接收資料暫存器,儲存直至下一個資料來到
//----------------------------------------------------------------
reg[7:0] rx_temp_data; //當前接收資料暫存器
reg [5:0]cnt;
//assign led = (cnt==10)?1:0;
always @ (posedge clk or negedge rst_n)
if(!rst_n) begin
rx_temp_data <= 8'd0;
num <= 4'd0;
cnt<= 0;
start<=0;
rx_cnt<=24'b0;
//rx_data_out <= 384'd0;
rx_data_r <= 8'd0;
end
else if(rx_int) begin //接收資料處理
if(clk_bps) begin //讀取並儲存資料,接收資料為一個起始位,8bit資料,1或2個結束位
num <= num+1'b1;
case (num)
4'd1: rx_temp_data[0] <= rs232_rx; //鎖存第0bit
4'd2: rx_temp_data[1] <= rs232_rx; //鎖存第1bit
4'd3: rx_temp_data[2] <= rs232_rx; //鎖存第2bit
4'd4: rx_temp_data[3] <= rs232_rx; //鎖存第3bit
4'd5: rx_temp_data[4] <= rs232_rx; //鎖存第4bit
4'd6: rx_temp_data[5] <= rs232_rx; //鎖存第5bit
4'd7: rx_temp_data[6] <= rs232_rx; //鎖存第6bit
4'd8: rx_temp_data[7] <= rs232_rx; //鎖存第7bit
default: ;
endcase
end
else if(num == 4'd9) begin //我們的標準接收模式下只有1+8+1(2)=11bit的有效資料///將這個地方的num後面的數字改為了11.原來是12!!
num <= 4'd0; //接收到STOP位後結束,num清零
rx_data_r <= rx_temp_data; //把資料鎖存到資料暫存器rx_data中
cnt <= cnt+1;
rx_cnt[7:0] <= rx_data_r;
rx_cnt[23:8] <= rx_cnt[15:0] ;
if(cnt==NUMBER)//當傳送資料達到NUMBER個時候,執行後續程式
begin
cnt<=cnt;
start<=1;//資料接收完成訊號
end
end
end
assign rx_data_out = (cnt==6'd48)?rx_cnt:rx_data_out;
endmodule
波特率配置程式網上程式碼很多,這裡就不貼出來了。