Xilinx FPGA:vivado关于单端ROM的一个只读小实验

一、实验要求

    将生成好的voe文件里的数据使用rom读取出来，采用串口工具发送给电脑（当按键来临时）。

二、程序设计

按键消抖模块：

`timescale 1ns / 1ps
module key_debounce(input           sys_clk    ,input           rst_n      ,input           key        ,output          key_flag );
//    parameter              delay = 100_000_0   ; //20msparameter              delay = 100;// 测试用reg[19:0]               cnt   ;always@(posedge sys_clk )if(!rst_n)cnt <= 0 ;else if ( key == 0 )beginif ( cnt == delay -1 )cnt <= cnt ;else cnt <= cnt +1 ;endelsecnt <= 0 ;assign  key_flag = ( cnt == delay -2 )?1:0 ;endmodule

发送端模块：

`timescale 1ns / 1ps
module uart_tx(input                     sys_clk   ,input                     rst_n     ,input      [7:0]          ram_out   ,input                     tx_start  ,output      reg           tx_done   ,output      reg           tx_data);parameter               SYSCLK = 50_000_000 ;parameter               Baud   = 115200     ;parameter               COUNT  = SYSCLK/Baud;parameter               MID    = COUNT/2    ;//start_flagreg              tx_reg1  ;reg              tx_reg2  ;wire           start_flag ;always@(posedge sys_clk )if(!rst_n)begintx_reg1 <= 0 ;tx_reg2 <= 0 ;endelsebegintx_reg1 <= tx_start  ;tx_reg2 <= tx_reg1   ;endassign  start_flag = tx_reg1 & ~tx_reg2 ;///tx_flagreg                   tx_flag ;reg[4:0]              cnt_bit ;reg[9:0]              cnt     ;always@(posedge sys_clk )if(!rst_n)tx_flag <= 0 ;else if ( start_flag == 1 )tx_flag <= 1 ;else if ( cnt_bit == 10 && cnt == COUNT -1 )tx_flag <= 0 ;elsetx_flag <= tx_flag ;//cntalways@(posedge sys_clk )if(!rst_n)cnt <= 0 ;else if ( tx_flag == 1 )beginif ( cnt == COUNT - 1 )cnt <= 0 ;elsecnt <= cnt +1 ;endelsecnt <= 0 ;//cnt_bit always@(posedge sys_clk )if(!rst_n)cnt_bit <= 0 ;else if ( tx_flag == 1 )beginif ( cnt == COUNT - 1 )beginif ( cnt_bit == 10 )cnt_bit <= 0 ;elsecnt_bit <= cnt_bit +1 ;endelsecnt_bit <= cnt_bit ;endelsecnt_bit <= 0 ;//tx_dataparameter               MODE_CHECK = 0 ;always@(posedge sys_clk )if(!rst_n) tx_data <= 0 ;else if ( tx_flag == 1 )beginif ( cnt_bit > 0 && cnt_bit < 9 )tx_data <= ram_out[cnt_bit -1] ;else if ( cnt_bit == 0 )tx_data <= 0 ;else if ( cnt_bit == 9 )tx_data <= ( MODE_CHECK == 0 )?^ram_out : ~^ram_out ;else if ( cnt_bit == 10 )tx_data <= 1 ;elsetx_data <= tx_data ;    endelsetx_data <= 1 ;///tx_done always@(posedge sys_clk )if(!rst_n)tx_done <= 0 ;else if ( tx_flag == 1 )beginif ( cnt_bit == 10 && cnt == COUNT -1 )tx_done <= 1 ;elsetx_done <= 0 ;endelsetx_done <= 0 ;endmodule

顶层（ROM）模块：

IP参数：

`timescale 1ns / 1ps
///按键来临时，将rom中的数据读出，并通过tx模块返回给PC端
module rom(input            sys_clk    ,input            rst_n      ,input            key        ,output           tx_data  );wire             key_flag    ;wire             tx_done     ;reg              tx_start    ;reg              ena         ;reg[4:0]         addra       ;wire[7:0]        douta       ;always@(posedge sys_clk )if(!rst_n)addra <= 0 ;else if ( tx_done && addra == 15 )addra <= 15 ;   ///保持在15，不连续输出else if ( tx_done || key_flag )//key_flag 是因为第一个数据要输出，地址要+1addra <= addra +1 ;elseaddra <= addra ;always@(posedge sys_clk )if(!rst_n)ena <= 0 ;else if ( key_flag )ena <= 1 ;else if ( tx_done && addra <= 14 )ena <= 1 ;else if ( addra == 15 )ena <= 0 ;  elseena <= 0 ; always@(posedge sys_clk )if (!rst_n)tx_start <= 0 ;else if ( key_flag )tx_start <= 1 ;   ///发送第一个数据else if ( tx_done && addra <= 14)///发送后面的数据 tx_start <= 1 ;elsetx_start <= 0 ;//----------- Begin Cut here for INSTANTIATION Template ---// INST_TAG
blk_mem_gen_0 rom (.clka(sys_clk ),    // input wire clka.ena(ena),      // input wire ena.addra(addra),  // input wire [3 : 0] addra.douta(douta)  // output wire [7 : 0] douta
);
// INST_TAG_END ------ End INSTANTIATION Template ---------key_debounce key_debounce_u1(.      sys_clk  (sys_clk )  ,.      rst_n    (rst_n   )  ,.      key      (key     )  ,.      key_flag (key_flag));uart_tx uart_tx_u1(   .     sys_clk (sys_clk )  ,   .     rst_n   (rst_n   )  ,.     ram_out (douta )  ,.     tx_start(tx_start)  ,.     tx_done (tx_done )  ,.     tx_data (tx_data ));endmodule

三、仿真结果

仿真程序：

`timescale 1ns / 1ps
module test_rom(  );reg            sys_clk    ;reg            rst_n      ;reg            key        ;wire           tx_data    ;initial beginsys_clk = 0 ;rst_n   = 0 ;key     = 1 ;#10   rst_n   = 1 ;#1000key     = 0 ;endalways #1 sys_clk = ~sys_clk ;   rom rom_1(.          sys_clk  (sys_clk)  ,.          rst_n    (rst_n  )  ,.          key      (key    )  ,.          tx_data  (tx_data));endmodule

实验结果：