83 lines
3.0 KiB
Coq
83 lines
3.0 KiB
Coq
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module uart_tx (
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input wire clk, // 时钟信号
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input wire rst, // 复位信号
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input wire tx_start, // 开始发送信号
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input wire [15:0] tx_data, // 顶层输入的16位待发送数据
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output wire tx, // 串行输出信号
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output reg tx_done // 发送完成信号
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);
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parameter BAUD_RATE = 115200;
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parameter CLOCK_FREQ = 115200; // 12 MHz时钟
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localparam integer BAUD_TICK = CLOCK_FREQ / BAUD_RATE; // 波特率计数，计算出每个比特的时钟周期数
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// 波特率计数器
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reg [15:0] baud_counter;
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reg [7:0] data_to_send; // 用于存储当前要发送的8位数据
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reg [1:0] byte_select; // 控制发送高8位还是低8位数据
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// 发送状态机定义
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reg [3:0] tx_state;
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reg [9:0] tx_shift_reg; // 10位移位寄存器（8位数据 + 起始位 + 停止位）
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reg [3:0] tx_bit_counter; // 用于计数8位数据发送的每一位
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// 波特率计数器更新
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always @(posedge clk or negedge rst) begin
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if (!rst)
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baud_counter <= 0;
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else if (baud_counter == BAUD_TICK - 1)
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baud_counter <= 0;
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else
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baud_counter <= baud_counter + 1;
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end
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// UART发送逻辑
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always @(posedge clk or negedge rst) begin
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if (!rst) begin
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tx_state <= 0;
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tx_done <= 0;
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byte_select <= 0;
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tx_shift_reg <= 10'b1111111111; // 空闲状态（全1表示停止位）
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end
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else if (baud_counter == BAUD_TICK - 1) begin
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case (tx_state)
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0: begin
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if (tx_start) begin
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// 根据 byte_select 选择发送高8位或低8位数据
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if (byte_select == 0)
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data_to_send <= tx_data[15:8]; // 发送低8位
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else
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data_to_send <= tx_data[7:0]; // 发送高8位
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// 将要发送的8位数据加上起始位（0）和停止位（1）
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tx_shift_reg <= {1'b1, data_to_send, 1'b0}; // 1位停止位，8位数据，1位起始位
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tx_state <= 1;
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tx_done <= 0;
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end
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end
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1: begin
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// 每个波特率时钟周期发送一位
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if (tx_bit_counter == 9) begin // 所有位发送完成后回到空闲状态
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if (byte_select == 0)
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byte_select <= 1; // 切换到发送高8位
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else begin
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byte_select <= 0; // 重置为低8位
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tx_done <= 1; // 完成整个16位数据的发送
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end
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tx_state <= 0;
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tx_bit_counter<= 0;
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end
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else begin
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tx_shift_reg <= {1'b1, tx_shift_reg[9:1]}; // 右移移位寄存器
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tx_bit_counter <= tx_bit_counter + 1;
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end
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end
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endcase
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end
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end
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assign tx = tx_shift_reg[0]; // 串行输出当前最低位
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endmodule
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