verilog spi slave回环模拟

bruk_spp2025-12-30 11:05

本篇作为学习verilog过程中一个动手编码的尝试，主要从网上找的基础代码再加上自己的一些修改。一来可以加深对verilog语法的了解，二来也有助于有硬件有更深入的了解

复制代码

module spi_slave(miso, clk, ss, mosi);

reg [7:0] tx;
reg [7:0] rx;
reg [3:0] cnt;
reg rwflag; //0 read , 1 write
output miso;
input clk, ss, mosi;

initial
begin
	//tx = 8'b0100_1111;
    rx = 0;
    cnt = 0;
    rwflag = 0;
end
assign miso = rx[0];
always @(posedge clk)
begin
	$display("spi_slave cnt=%d, ss=%b mosi=%b miso=%b", cnt, ss, mosi, miso);
	if (!ss) begin
    	if (cnt < 8 && !rwflag) begin
        	rx[cnt] <= mosi;
            cnt <= cnt + 1;
        end else begin
        	$display("xxxxxxxxx");
        	rwflag <= 1;
            if (cnt >= 0) begin
        		rx <= rx >> 1;
            	cnt <= cnt - 1;
            end
        end
    end else begin
    	$display("higt ss");
    	rwflag = 0;
        cnt = 0;
        rx = 8'b0000_0000;
    end
end

endmodule

module stimulus;

wire miso;
reg clk, ss;
reg [7:0] mosi;
reg cin;
integer cnt;

spi_slave spi0(miso, clk, ss, cin);

initial
begin
    clk = 0;
    ss =1;
    mosi = 8'b0110_1010;
    cnt = 8;
    cin = 0;
end

initial
begin
    ss = 0;
    #600 ss = 1;
end

initial
begin
	$monitor($time, "stimulus cin=%b, miso=%b mosi=%b, cnt=%d",cin, miso, mosi, cnt);
end   
always #20
begin
	clk = ~clk;
    if (cnt > 0 && clk)
    begin
    	cin <= mosi[0];
    	mosi <= mosi >> 1;
        cnt <= cnt - 1;
    end
end    
endmodule

上述代码比较简单,主要有两个module。一个spi回环模拟模块，一个激励模块。

spi_slave模块模拟spi协议。当ss被拉低时，代表主机选择与本从机通信。clk由主机提供，在clk上升延的时候，进行数据的读取和发送
stimulus作为激励模块，来验证slave模块是否达到目地
下图是用modelsim进行仿真验证输出的结果

上述cin是输入，miso是输出。可以看到输入与输出的数据波形是一样的数据都是０１００１１０