=========================== //================================================================== //----------------------------------------------------------------------- //--雙向端口使用方式 //----------------------------------------------------------------------- assigndq_in = dq;//高阻態(tài)的話，則把總線上的數(shù)據(jù)賦給dq_in assigndq = dq_en ? dq_out : 1'bz;//使能1則輸出，0則高阻態(tài) //----------------------------------------------------------------------- //--us時(shí)鐘生成，因?yàn)闀r(shí)序都是以u(píng)s為單位，所以生成一個(gè)1us的時(shí)鐘會(huì)比較方便 //----------------------------------------------------------------------- //50分頻計(jì)數(shù) always @(posedge clk or negedge rst_n)begin if(!rst_n) cnt <= 5'd0; else if(cnt == 5'd24)//每25個(gè)時(shí)鐘500ns清零 cnt <= 5'd0; else cnt <= cnt + 1'd1; end //生成1us時(shí)鐘 always @(posedge clk or negedge rst_n)begin if(!rst_n) clk_us <= 1'b0; else if(cnt == 5'd24)//每500ns clk_us <= ~clk_us; //時(shí)鐘反轉(zhuǎn) else clk_us <= clk_us; end //----------------------------------------------------------------------- //--三段式狀態(tài)機(jī) //----------------------------------------------------------------------- //狀態(tài)機(jī)第一段：同步時(shí)序描述狀態(tài)轉(zhuǎn)移 always @(posedge clk_us or negedge rst_n)begin if(!rst_n) cur_state <= INIT1; else cur_state <= next_state; end //狀態(tài)機(jī)第二段：組合邏輯判斷狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，描述狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)律以及輸出 always @(*)begin next_state = INIT1; case(cur_state) INIT1:begin if(cnt_us == T_INIT && flag_ack)//滿足初始化時(shí)間且接收到了從機(jī)的響應(yīng)信號(hào) next_state = WR_CMD;//跳轉(zhuǎn)到寫(xiě)狀態(tài) else next_state = INIT1;//不滿足則保持原有狀態(tài) end WR_CMD :begin if(bit_cnt == 4'd15 && cnt_us == 20'd62)//寫(xiě)完了16個(gè)數(shù)據(jù)，寫(xiě)跳過(guò)ROM和寫(xiě)溫度轉(zhuǎn)換命令 next_state = WAIT;//跳轉(zhuǎn)到等待狀態(tài)，等待溫度轉(zhuǎn)換完成 else next_state = WR_CMD;//不滿足則保持原有狀態(tài) end WAIT :begin if(cnt_us == T_WAIT)//等待時(shí)間結(jié)束 next_state = INIT2; else next_state = WAIT; end INIT2 :begin if(cnt_us == T_INIT && flag_ack)//再進(jìn)行初始化，時(shí)序同INIT1 next_state = RD_CMD; else next_state = INIT2; end RD_CMD :begin if(bit_cnt == 4'd15 && cnt_us == 20'd62)//寫(xiě)完了16個(gè)數(shù)據(jù)，寫(xiě)跳過(guò)ROM和寫(xiě)讀取溫度轉(zhuǎn)換命令 next_state = RD_DATA;//跳轉(zhuǎn)到讀取溫度數(shù)據(jù)狀態(tài) else next_state = RD_CMD; end RD_DATA :begin if(bit_cnt == 4'd15 && cnt_us == 20'd62)//讀取完了16個(gè)數(shù)據(jù) next_state = INIT1;//跳轉(zhuǎn)到初始化狀態(tài)，開(kāi)始新一輪溫度采集 else next_state = RD_DATA; end default:next_state = INIT1;//默認(rèn)初始化狀態(tài) endcase end //狀態(tài)機(jī)第三段：時(shí)序邏輯描述輸出 always @(posedge clk_us or negedge rst_n)begin if(!rst_n)begin//默認(rèn)輸出 dq_en <= 1'b0; dq_out <= 1'b0; flag_ack <= 1'b0; cnt_us <= 20'd0; bit_cnt <= 4'd0; end else begin case(cur_state) INIT1:begin if(cnt_us == T_INIT)begin//時(shí)間計(jì)數(shù)到最大值（初始化時(shí)間） cnt_us <= 20'd0;//計(jì)數(shù)器清零 flag_ack <= 1'b0;//從機(jī)響應(yīng)標(biāo)志信號(hào)拉低 end else begin//沒(méi)有計(jì)數(shù)到最大值 cnt_us <= cnt_us + 1'd1;//計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù) if(cnt_us <= 20'd499)begin//小于500us時(shí) dq_en <= 1'b1;//控制總線 dq_out <= 1'b0;//輸出0，即拉低總線 end else begin//在500us處 dq_en <= 1'b0;//釋放總線，等待從機(jī)響應(yīng) if (cnt_us == 20'd570 && !dq_in)//在570us處采集總線電平，如果為0則說(shuō)明從機(jī)響應(yīng)了 flag_ack <= 1'b1;//拉高從機(jī)響應(yīng)標(biāo)志信號(hào) end end end WR_CMD:begin if(cnt_us == 20'd62)begin//一個(gè)寫(xiě)時(shí)隙周期63us，滿足計(jì)時(shí)條件則 cnt_us <= 20'd0;//清空計(jì)數(shù)器 dq_en <= 1'b0;//釋放總線 if(bit_cnt == 4'd15)//如果數(shù)據(jù)已經(jīng)寫(xiě)了15個(gè) bit_cnt <= 4'd0;//則清空 else//沒(méi)寫(xiě)15個(gè) bit_cnt <= bit_cnt + 1'd1;//則數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器+1，代表寫(xiě)入了一個(gè)數(shù)據(jù) end else begin//一個(gè)寫(xiě)時(shí)隙周期63us未完成 cnt_us <= cnt_us + 1'd1;//計(jì)數(shù)器一直計(jì)數(shù) if(cnt_us <= 20'd1)begin//0~1us（每?jī)蓚€(gè)寫(xiě)數(shù)據(jù)之間需要間隔2us） dq_en <= 1'b1;//拉低總線 dq_out <= 1'b0; end else begin if (WR_CMD_DATA[bit_cnt] == 1'b0)begin//需要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)為0 dq_en <= 1'b1;//拉低總線 dq_out <= 1'b0;// end else if(WR_CMD_DATA[bit_cnt] == 1'b1)begin dq_en <= 1'b0;//需要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)為1 dq_out <= 1'b0;//釋放總線 end end end end WAIT:begin//等待溫度轉(zhuǎn)換完成 dq_en <= 1'b1;//拉低總線兼容寄生電源模式 dq_out <= 1'b1; if(cnt_us == T_WAIT)//計(jì)數(shù)完成 cnt_us <= 20'd0; else cnt_us <= cnt_us + 1'd1; end INIT2:begin//第二次初始化，時(shí)序同INIT1 if(cnt_us == T_INIT)begin cnt_us <= 20'd0; flag_ack <= 1'b0; end else begin cnt_us <= cnt_us + 1'd1; if(cnt_us <= 20'd499)begin dq_en <= 1'b1; dq_out <= 1'b0; end else begin dq_en <= 1'b0; if (cnt_us == 20'd570 && !dq_in) flag_ack <= 1'b1; end end end RD_CMD:begin//寫(xiě)16個(gè)數(shù)據(jù)，時(shí)序同WR_CMD if(cnt_us == 20'd62)begin cnt_us <= 20'd0; dq_en <= 1'b0; if(bit_cnt == 4'd15) bit_cnt <= 4'd0; else bit_cnt <= bit_cnt + 1'd1; end else begin cnt_us <= cnt_us + 1'd1; if(cnt_us <= 20'd1)begin dq_en <= 1'b1; dq_out <= 1'b0; end else begin if (RD_CMD_DATA[bit_cnt] == 1'b0)begin dq_en <= 1'b1; dq_out <= 1'b0; end else if(RD_CMD_DATA[bit_cnt] == 1'b1)begin dq_en <= 1'b0; dq_out <= 1'b0; end end end end RD_DATA:begin//讀16位溫度數(shù)據(jù) if(cnt_us == 20'd62)begin//一個(gè)讀時(shí)隙周期63us，滿足計(jì)時(shí)條件則 cnt_us <= 20'd0;//清空計(jì)數(shù)器 dq_en <= 1'b0;//釋放總線 if(bit_cnt == 4'd15)begin//如果數(shù)據(jù)已經(jīng)讀取了15個(gè) bit_cnt <= 4'd0;//則清空 data <= data_temp;//臨時(shí)的數(shù)據(jù)賦值給data end else begin//如果數(shù)據(jù)沒(méi)有讀取15個(gè) bit_cnt <= bit_cnt + 1'd1;//則數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器+1，意味著讀取了一個(gè)數(shù)據(jù) data <= data; end end else begin//一個(gè)讀時(shí)隙周期還沒(méi)結(jié)束 cnt_us <= cnt_us + 1'd1;//計(jì)數(shù)器累加 if(cnt_us <= 20'd1)begin//0~1us（每?jī)蓚€(gè)讀數(shù)據(jù)之間需要間隔2us） dq_en <= 1'b1;//拉低總線 dq_out <= 1'b0; end else begin//2us后 dq_en <= 1'b0;//釋放總掉線 if (cnt_us == 20'd10)//在10us處讀取總線電平 data_temp <= {dq,data_temp[15:1]};//讀取總線電平 end end end default:; endcase end end //----------------------------------------------------------------------- //--12位溫度數(shù)據(jù)處理 //----------------------------------------------------------------------- always @(posedge clk_us or negedge rst_n)begin if(!rst_n)begin//初始狀態(tài) temp_data <= 20'd0; sign <= 1'b0; end else begin if(!data[15])begin//最高位為0則溫度為正 sign <= 1'b0;//標(biāo)志位為正 temp_data <= data[10:0] * 11'd625 /7'd100;//12位溫度數(shù)據(jù)處理 end else if(data[15])begin//最高位為1則溫度為負(fù) sign <= 1'b1;//標(biāo)志位為負(fù) temp_data <= (~data[10:0] + 1'b1)* 11'd625 /7'd100;//12位溫度數(shù)據(jù)處理 end end end endmodule