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11-verilog的RTC驱动代码

verilog的RTC驱动代码

1.例化


parameter      SLAVE_ADDR =  7'h51        ;  // 器件地址
parameter      BIT_CTRL   =  1'b0         ;  // 字地址位控制参数(16b/8b)
parameter      CLK_FREQ   = 26'd50_000_000;  // i2c_dri模块的驱动时钟频率(CLK_FREQ)
parameter      I2C_FREQ   = 18'd250_000   ;  // I2C的SCL时钟频率
parameter      POINT      = 6'b010100     ;  // 控制点亮数码管小数点的位置
//初始时间设置,从高到低为年到秒,各占8bit
parameter      TIME_INI   = 48'h18_05_23_09_30_00;
//例化i2c_dri,调用IIC协议i2c_dri #(.SLAVE_ADDR  (SLAVE_ADDR),    // slave address从机地址,放此处方便参数传递.CLK_FREQ    (CLK_FREQ  ),    // i2c_dri模块的驱动时钟频率(CLK_FREQ).I2C_FREQ    (I2C_FREQ  )     // I2C的SCL时钟频率
) u_i2c_dri(//global clock.clk         (sys_clk   ),    // i2c_dri模块的驱动时钟(CLK_FREQ).rst_n       (sys_rst_n ),    // 复位信号//i2c interface.i2c_begin    (i2c_exec  ),    // I2C触发执行信号.i2c_rw       (i2c_rh_wl ),    // I2C读写控制信号.i2c_addr    (i2c_addr  ),    // I2C器件内地址.i2c_data_w  (i2c_data_w),    // I2C要写的数据.i2c_data_r  (i2c_data_r),    // I2C读出的数据.i2c_done    (i2c_done  ),    // I 2C一次操作完成.scl         (rtc_scl   ),    // I2C的SCL时钟信号.sda         (rtc_sda   ),    // I2C的SDA信号//user interface.dri_clk     (clk       )     // I2C操作时钟
);//例化PCF8563测量模块
pcf8563 #(.TIME_INI(TIME_INI)
) u_pcf8563(//system clock.clk         (clk       ),    // 时钟信号.rst_n       (sys_rst_n ),    // 复位信号//i2c interface.i2c_rh_wl   (i2c_rh_wl ),    // I2C读写控制信号.i2c_exec    (i2c_exec  ),    // I2C触发执行信号.i2c_addr    (i2c_addr  ),    // I2C器件内地址.i2c_data_w  (i2c_data_w),    // I2C要写的数据.i2c_data_r  (i2c_data_r),    // I2C读出的数据.i2c_done    (i2c_done  ),    // I2C一次操作完成//user interface.key_value   (key_value ),    // 按键切换输入.num         (num       )     // 数码管要显示的数据
); 

2.驱动8563

module pcf8563 #(// 初始时间设置,从高到低为年到秒,各占8bitparameter  TIME_INI = 48'h18_01_02_03_04_05)(//system clock 50MHzinput                 clk        ,    // 时钟信号input                 rst_n      ,    // 复位信号//i2c interfaceoutput   reg          i2c_rh_wl  ,    // I2C读写控制信号output   reg          i2c_exec   ,    // I2C触发执行信号output   reg  [15:0]  i2c_addr   ,    // I2C器件内地址output   reg  [ 7:0]  i2c_data_w ,    // I2C要写的数据input         [ 7:0]  i2c_data_r ,    // I2C读出的数据input                 i2c_done   ,    // I2C一次操作完成//user interfaceinput                 key_value  ,    // 按键切换输入output        [23:0]  num             // 数码管要显示的数据
);//reg define
reg            key_dy0   ;                // 延迟打拍
reg            key_dy1   ;                // 延迟打拍
reg            switch    ;                // 按键切换显示日期、时间
reg   [3:0]    flow_cnt  ;                // 状态流控制
reg  [20:0]    wait_cnt  ;                // 计数等待//PCF8563T的秒、分、时、日、月、年数据
reg   [7:0]    sec       ;                // 秒
reg   [7:0]    min       ;                // 分
reg   [7:0]    hour      ;                // 时
reg   [7:0]    day       ;                // 日
reg   [7:0]    mon       ;                // 月
reg   [7:0]    year      ;                // 年
wire  [23:0]   rtc_time  ;                // 时间,从低位到高位依次是秒、分、时,各8bit
wire  [23:0]   rtc_date  ;                // 日期,从低位到高位依次是日、月、年,各8bit//wire define
wire           neg_sap   ;                // 采下降沿得到的信号//*****************************************************
//**                    main code
//*****************************************************assign neg_sap  = (~key_dy0 & key_dy1);   // 按键按下时,得到一个周期的高电平信号
assign rtc_time = {hour,min,sec};
assign rtc_date = {year,mon,day};
//通过switch切换时间/日期显示
assign num      = switch ? rtc_time : rtc_date;//打拍(采按键时的下降沿)
always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n) beginkey_dy0  <= 1'b1;key_dy1  <= 1'b1;endelse beginkey_dy0 <= key_value;key_dy1 <= key_dy0  ;end
end//按键切换
always @(posedge clk or negedge rst_n ) beginif(!rst_n)switch<= 1'b0;else if (neg_sap)switch <= ~switch;
end//从PCF8563T读出的时间、日期数据
always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n) beginsec        <= 8'h0;min        <= 8'h0;hour       <= 8'h0;day        <= 8'h0;mon        <= 8'h0;year       <= 8'h0;i2c_exec   <= 1'b0;i2c_rh_wl  <= 1'b0;i2c_addr   <= 8'd0;i2c_data_w <= 8'd0;flow_cnt   <= 4'd0;wait_cnt   <= 21'd0;endelse begini2c_exec <= 1'b0;case(flow_cnt)//上电初始化4'd0: beginif(wait_cnt == 21'd1_000_000) beginwait_cnt<= 21'd0;flow_cnt<= flow_cnt + 1'b1;endelsewait_cnt<= wait_cnt + 1'b1;end//写读秒4'd1: begini2c_exec  <= 1'b1;i2c_addr  <= 8'h02;flow_cnt  <= flow_cnt + 1'b1;i2c_data_w<= TIME_INI[7:0];end4'd2: beginif(i2c_done == 1'b1) beginsec     <= i2c_data_r[6:0];flow_cnt<= flow_cnt + 1'b1;endend//写读分4'd3: begini2c_exec  <= 1'b1;i2c_addr  <= 8'h03;flow_cnt  <= flow_cnt + 1'b1;i2c_data_w<= TIME_INI[15:8];end4'd4: beginif(i2c_done == 1'b1) beginmin     <= i2c_data_r[6:0];flow_cnt<= flow_cnt + 1'b1;endend//写读时4'd5: begini2c_exec  <= 1'b1;i2c_addr  <= 8'h04;flow_cnt  <= flow_cnt + 1'b1;i2c_data_w<= TIME_INI[23:16];end4'd6: beginif(i2c_done == 1'b1) beginhour    <= i2c_data_r[5:0];flow_cnt<= flow_cnt + 1'b1;endend//写读天4'd7: begini2c_exec  <= 1'b1;i2c_addr  <= 8'h05;flow_cnt  <= flow_cnt + 1'b1;i2c_data_w<= TIME_INI[31:24];end4'd8: beginif(i2c_done == 1'b1) beginday     <= i2c_data_r[5:0];flow_cnt<= flow_cnt + 1'b1;endend//写读月4'd9: begini2c_exec  <= 1'b1;i2c_addr  <= 8'h07;flow_cnt  <= flow_cnt + 1'b1;i2c_data_w<= TIME_INI[39:32];end4'd10: beginif(i2c_done == 1'b1) beginmon     <= i2c_data_r[4:0];flow_cnt<= flow_cnt + 1'b1;endend//写读年4'd11: begini2c_exec  <= 1'b1;i2c_addr  <= 8'h08;flow_cnt  <= flow_cnt + 1'b1;i2c_data_w<= TIME_INI[47:40];end4'd12: beginif(i2c_done == 1'b1) beginyear     <= i2c_data_r;i2c_rh_wl<= 1'b1;flow_cnt <= 4'd0;endend4'd13: begin;enddefault: flow_cnt <= 4'd0;endcaseend
endendmodule

3.IIC驱动

module i2c_dri(                                                            input                clk        ,    input                rst_n      ,   //i2c interface                      input                i2c_rw         ,  //0是写,1是读input                i2c_begin      ,  //I2C触发执行信号input        [15:0]  i2c_addr       ,  //I2C器件内地址input        [ 7:0]  i2c_data_w     ,  //I2C要写的数据output  reg  [ 7:0]  i2c_data_r     ,  //I2C读出的数据output  reg          i2c_busy       ,  //I2C忙信号output  reg          i2c_done   ,  //I2C一次操作完成output  reg          scl            ,  //I2C的SCL时钟信号inout                sda   ,             //I2C的SDA信号output       reg    led2    ,   //output reg            dri_clk    //I2C数据(SDA)方向控制                                 );
parameter   SLAVE_ADDR = 7'b1010000   ;  //EEPROM从机地址
parameter   CLK_FREQ   = 26'd50_000_000; //模块输入的时钟频率
parameter   I2C_FREQ   = 18'd250_000;     //IIC_SCL的时钟频率//reg define
reg    [ 9:0]  clk_cnt   ; //分频时钟计数
reg    [ 7:0]  data_wr_t ; //I2C需写的数据的临时寄存
reg    [15:0]  addr_t    ; //读写地址临时寄存
reg    [ 7:0]  data_r    ; //数据
reg    [ 7:0]  data_w    ; //数据
reg            r_or_w   ;   //读写
reg            sda_dir   ; //I2C数据(SDA)方向控制
reg            sda_out   ; //reg     [ 3:0]         flow_cnt    ;        // 流转计数
//wire define
wire          sda_in     ; //SDA输入信号
wire   [8:0]  clk_divide ; //模块驱动时钟的分频系数assign  sda     = sda_out ;     //SDA数据输出或高阻
assign  clk_divide = (CLK_FREQ/I2C_FREQ) >> 2'd2;//模块驱动时钟的分频系数//生成I2C的SCL的四倍频率的驱动时钟用于驱动i2c的操作
always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n) begindri_clk <=  1'b0;clk_cnt <= 10'd0;   endelse if(clk_cnt == clk_divide[8:1] - 1'd1) beginclk_cnt <= 10'd0;dri_clk <= ~dri_clk;endelseclk_cnt <= clk_cnt + 1'b1;
end
//////////////////////////////////
reg    [ 7:0]  data_temp    ; //数据
reg     flow_cnt_ok ;        // 流转计数
reg    [ 6:0]  cnt       ; //计数
////////////////////////////////////////////////
/*
写
0:空闲
1:加载器件地址
2:写字节
3:加载16为地址高字节
4:写字节
5:加载16为地址低字节
6:写字节
7:加载数据
8:写字节
9:发送停止位读
0:空闲
1:加载器件地址
2:写字节
3:加载16为地址高字节
4:写字节
5:加载16为地址低字节
6:写字节
10:加载器件地址+读
8:写字节
11:读数据
12:发送停止*/
always @(posedge dri_clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n) beginscl <=  1'b1;sda_out <=  1'b1;cnt<=  7'b0;flow_cnt<=4'b0;i2c_busy<=1'b0;flow_cnt_ok<= 1'b0;cnt<= 1'b0;end////////////////////////////////////////////else if (flow_cnt_ok&&(r_or_w==0))begin flow_cnt<=((flow_cnt>=4'd9)? (4'd0):(flow_cnt+4'd1));//状态技术+1i2c_done<=1'b0;flow_cnt_ok<= 1'b0;end else if (flow_cnt_ok&&(r_or_w==1))begin if(flow_cnt<=4'd5)flow_cnt<=flow_cnt+1'b1;else if (flow_cnt==4'd6)flow_cnt<=4'd10;else if (flow_cnt==4'd10)flow_cnt<=4'd8;else if (flow_cnt==4'd8)flow_cnt<=4'd11;     else if (flow_cnt==4'd11)flow_cnt<=4'd12;else if (flow_cnt==4'd12)flow_cnt<=4'd0;i2c_done<=1'b0;flow_cnt_ok<= 1'b0;end ///////////////////////////////////////////////else if(flow_cnt == 4'b0) beginif(i2c_begin==1'b1&&i2c_busy==1'b0) beginr_or_w<=i2c_rw;addr_t<=i2c_addr;data_w<=i2c_data_w;i2c_busy<=1'b1;flow_cnt_ok<=1'b1;endelse flow_cnt = 4'b0;endelse if(flow_cnt == 4'd1) begin//加载写字节data_temp<={SLAVE_ADDR,1'b0};flow_cnt_ok<=1'b1;endelse if(flow_cnt == 4'd3) begin//加载eeprom地址//data_temp<=addr_t[15:8];flow_cnt_ok<=1'b1;endelse if(flow_cnt == 4'd4) begin//加载eeprom地址//data_temp<=addr_t[15:8];flow_cnt_ok<=1'b1;endelse if(flow_cnt == 4'd5) begin//加载低8位地址data_temp<=addr_t[7:0];flow_cnt_ok<=1'b1;endelse if(flow_cnt == 4'd7) begin//加载要写入的数据data_temp<=data_w[7:0];flow_cnt_ok<=1'b1;endelse if(flow_cnt == 4'd9) begin//发送STOPcnt     <= cnt +1'b1 ;case(cnt)7'd1 : sda_out <= 1'b0;          //开始I2C7'd2 : scl <= 1'b1;              7'd3 : sda_out <= 1'b1; //传送器件地址7'd4 : begini2c_busy<=1'b0;i2c_done<=1'b1;scl <= 1'b1;sda_out <= 1'b1;flow_cnt_ok<=1'b1;cnt <= 1'b0;enddefault :  ;   endcaseendelse if(flow_cnt == 4'd2||flow_cnt == 4'd6||flow_cnt == 4'd8) begin//发送一个字节cnt     <= cnt +1'b1 ;case(cnt)//7'd0 :begin scl <= 1'b1;sda_out <= 1'b1;end7'd1 : sda_out <= 1'b0;          //开始I2C7'd3 : scl <= 1'b0;              7'd4 : sda_out <= data_temp[7]; //传送器件地址7'd5 : scl <= 1'b1;              7'd7 : scl <= 1'b0;              7'd8 : sda_out <= data_temp[6]; 7'd9 : scl <= 1'b1;              7'd11: scl <= 1'b0;              7'd12: sda_out <= data_temp[5]; 7'd13: scl <= 1'b1;              7'd15: scl <= 1'b0;              7'd16: sda_out <= data_temp[4]; 7'd17: scl <= 1'b1;              7'd19: scl <= 1'b0;              7'd20: sda_out <= data_temp[3]; 7'd21: scl <= 1'b1;              7'd23: scl <= 1'b0;              7'd24: sda_out <= data_temp[2]; 7'd25: scl <= 1'b1;              7'd27: scl <= 1'b0;              7'd28: sda_out <= data_temp[1]; 7'd29: scl <= 1'b1;              7'd31: scl <= 1'b0;              7'd32: sda_out <= data_temp[0];          //0:写7'd33: scl <= 1'b1;              7'd35: scl <= 1'b0;              7'd36: sda_out <= 1'bz;  //            7'd37: scl     <= 1'b1;    7'd38: begin                     //从机应答 if(sda == 1'b1) begin          //高电平表示未应答cnt <= 1'b0;flow_cnt = 4'b0;end    end                                          7'd39: begin                     scl <= 1'b0;                 cnt <= 1'b0;flow_cnt_ok<=1'b1;enddefault :  ;    endcaseendelse if(flow_cnt == 4'd10) begin//加载要读的芯片地址data_temp<={SLAVE_ADDR,1'b1};flow_cnt_ok<=1'b1;scl <= 1'b1;//添加起始位endelse if(flow_cnt == 4'd12) begin//发送STOPcnt     <= cnt +1'b1 ;case(cnt)7'd1 : sda_out <= 1'b0;          //开始I2C7'd2 : scl <= 1'b1;              7'd3 : sda_out <= 1'b1; //传送器件地址7'd4 : begini2c_busy<=1'b0;i2c_done<=1'b1;i2c_data_r<=data_r;scl <= 1'b1;sda_out <= 1'b1;flow_cnt_ok<=1'b1;cnt <= 1'b0;enddefault :  ;   endcaseendelse if(flow_cnt == 4'd11) begin//加载要读的芯片地址cnt     <= cnt +1'b1 ;case(cnt)7'd1 : sda_out <= 1'bz;          //开始I2C7'd3 : scl <= 1'b0;              7'd5 : scl <= 1'b1; 7'd6 : data_r[7]<=sda;7'd7 : scl <= 1'b0;              7'd9 : scl <= 1'b1;  7'd10 : data_r[6]<=sda;7'd11: scl <= 1'b0;              7'd13: scl <= 1'b1;    7'd14 : data_r[5]<=sda;7'd15: scl <= 1'b0;              7'd17: scl <= 1'b1;              7'd18: data_r[4]<=sda;7'd19: scl <= 1'b0;              7'd21: scl <= 1'b1;              7'd22: data_r[3]<=sda;7'd23: scl <= 1'b0;              7'd25: scl <= 1'b1;              7'd26: data_r[2]<=sda;7'd27: scl <= 1'b0;              7'd29: scl <= 1'b1;              7'd30:data_r[1]<=sda;7'd31: scl <= 1'b0;              7'd33: scl <= 1'b1;              7'd34: data_r[0]<=sda;7'd35: scl <= 1'b0;  7'd36: sda_out <= 1'b0;           7'd37: scl <= 1'b1; 7'd39: scl <= 1'b0; 7'd40: sda_out <= 1'b1; 7'd42: begin                                  cnt <= 1'b0;flow_cnt_ok<=1'b1;enddefault :  ;  endcase  endelse ;
end
endmodule

4.波形

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http://www.lryc.cn/news/623160.html

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