简易寄存器接口SMMR---正交编码器
参考
简易寄存器接口SMMR的vio_uart桥接.csdn
Tang-Nano-1K.sipeed
TANG_FPGA_Demo_Top.v
module TANG_FPGA_Demo_Top#( // 内部 SMMR 字节地址宽度。 parameter P_ADDR_WIDTH = 8, // 寄存器宽度 parameter P_DATA_WIDTH = 32, // 系统时钟频率。 parameter P_CLK_FREQ = 27_000_000 ) ( input CLOCK_XTAL_27MHz, input RESET, input KEY1, input RXD, output TXD, input ENCORDER_A, input ENCORDER_B, output [2:0] LED // 110 R, 101 B, 011 G ); //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // vio_uart桥接模块到 SMMR 路由模块之间的信号 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// wire w_reg_wr_en; wire [8-1:0] w_reg_wr_addr; wire [8-1:0] w_reg_rd_addr; wire [P_DATA_WIDTH-1:0] w_reg_wr_data; wire [P_DATA_WIDTH-1:0] w_reg_rd_data; wire [P_ADDR_WIDTH-1:0] w_slot_wr_addr; wire [P_ADDR_WIDTH-1:0] w_slot_rd_addr; // 写数据会同时送到所有 slot，真正写入哪个 slot 由对应写使能决定。 wire [P_DATA_WIDTH-1:0] w_slot_wr_data; // slot0 的写使能和读数据。 wire w_slot0_wr_en; wire [P_DATA_WIDTH-1:0] w_slot0_rd_data; // slot1 的写使能和读数据。 wire w_slot1_wr_en; wire [P_DATA_WIDTH-1:0] w_slot1_rd_data; vio_uart_smmr_bridge #( .P_CLK_FREQ(P_CLK_FREQ), .P_UART_BPS(115200) ) u_vio_uart_smmr_bridge ( .i_clk (CLOCK_XTAL_27MHz), .i_rst_n (RESET), .i_uart_rxd (RXD), .o_uart_txd (TXD), .o_reg_wr_en (w_reg_wr_en), .o_reg_wr_addr (w_reg_wr_addr), .o_reg_wr_data (w_reg_wr_data), .o_reg_rd_addr (w_reg_rd_addr), .i_reg_rd_data (w_reg_rd_data) ); //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // SMMR slot 路由模块 // // 该模块根据 SMMR 地址范围选择目标 slot。 // 写操作时，它给对应 slot 产生写使能。 // 读操作时，它把被选中 slot 的读数据返回给 AXI-Lite 桥接模块。 // // 当前地址映射： // slot0：寄存器地址 0 到 3 // slot1：寄存器地址 5 到 8 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// smmr_slot_router u_smmr_slot_router ( .i_clk (CLOCK_XTAL_27MHz), .i_rst_n (RESET), .i_reg_wr_en (w_reg_wr_en), .i_reg_wr_addr (w_reg_wr_addr), .i_reg_wr_data (w_reg_wr_data), .i_reg_rd_addr (w_reg_rd_addr), .o_reg_rd_data (w_reg_rd_data), .o_slot_wr_addr (w_slot_wr_addr), .o_slot_wr_data (w_slot_wr_data), .o_slot_rd_addr (w_slot_rd_addr), .o_slot0_wr_en (w_slot0_wr_en), .i_slot0_rd_data(w_slot0_rd_data), .o_slot1_wr_en (w_slot1_wr_en), .i_slot1_rd_data(w_slot1_rd_data) ); //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // slot0 外设 // // slot0 是一个简单寄存器块。 // 它可以作为新增 SMMR 外设的模板：只需要接入写使能、地址、写数据、 // 读地址和读数据，就可以挂到系统中。 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// slot0 u_slot0 ( .i_clk (CLOCK_XTAL_27MHz), .i_rst_n (RESET), .i_reg_wr_en (w_slot0_wr_en), .i_reg_wr_addr (w_slot_wr_addr), .i_reg_wr_data (w_slot_wr_data), .i_reg_rd_addr (w_slot_rd_addr), .o_reg_rd_data (w_slot0_rd_data) ); //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // slot1 编码器外设 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// encoder_slot u_slot1 ( .i_clk (CLOCK_XTAL_27MHz), .i_rst_n (RESET), .i_encoder_a(ENCORDER_A), .i_encoder_b(ENCORDER_B), .i_reg_wr_en (w_slot1_wr_en), .i_reg_wr_addr (w_slot_wr_addr), .i_reg_wr_data (w_slot_wr_data), .i_reg_rd_addr (w_slot_rd_addr), .o_reg_rd_data (w_slot1_rd_data) ); endmoduleencoder_slot .v
`timescale 1ns / 1ps module encoder_slot #( parameter P_ADDR_WIDTH = 8, parameter P_DATA_WIDTH = 32, parameter [P_ADDR_WIDTH-1:0] P_SLOT_BASE = 4, parameter P_REG_COUNT = 1 )( input wire i_clk, input wire i_rst_n, // SMMR input wire i_reg_wr_en, input wire [P_ADDR_WIDTH-1:0] i_reg_wr_addr, input wire [P_DATA_WIDTH-1:0] i_reg_wr_data, input wire [P_ADDR_WIDTH-1:0] i_reg_rd_addr, output reg [P_DATA_WIDTH-1:0] o_reg_rd_data, // Encoder input wire i_encoder_a, input wire i_encoder_b ); //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 内部寄存器 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// reg signed [15:0] r_encoder_value; reg [1:0] r_old_code; reg [1:0] r_encoder_sync1; reg [1:0] r_encoder_sync2; //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 输入同步 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// always @(posedge i_clk or negedge i_rst_n) begin if (!i_rst_n) begin r_encoder_sync1 <= 2'b00; r_encoder_sync2 <= 2'b00; end else begin // A = bit0 // B = bit1 r_encoder_sync1 <= {i_encoder_b, i_encoder_a}; r_encoder_sync2 <= r_encoder_sync1; end end //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 编码器解码 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// always @(posedge i_clk or negedge i_rst_n) begin if (!i_rst_n) begin r_old_code <= 2'b00; r_encoder_value <= 16'd0; end else if (r_encoder_sync2 != r_old_code) begin case (r_encoder_sync2) 2'b00: begin if (r_old_code == 2'b10) r_encoder_value <= r_encoder_value + 16'd1; else if (r_old_code == 2'b01) r_encoder_value <= r_encoder_value - 16'd1; end 2'b01: begin if (r_old_code == 2'b00) r_encoder_value <= r_encoder_value + 16'd1; else if (r_old_code == 2'b11) r_encoder_value <= r_encoder_value - 16'd1; end 2'b11: begin if (r_old_code == 2'b01) r_encoder_value <= r_encoder_value + 16'd1; else if (r_old_code == 2'b10) r_encoder_value <= r_encoder_value - 16'd1; end 2'b10: begin if (r_old_code == 2'b11) r_encoder_value <= r_encoder_value + 16'd1; else if (r_old_code == 2'b00) r_encoder_value <= r_encoder_value - 16'd1; end endcase r_old_code <= r_encoder_sync2; end end //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // SMMR Read //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// always @(*) begin if ((i_reg_rd_addr >= P_SLOT_BASE) && (i_reg_rd_addr < (P_SLOT_BASE + P_REG_COUNT))) begin // 符号扩展到32位 o_reg_rd_data = {{16{r_encoder_value[15]}}, r_encoder_value}; end else begin o_reg_rd_data = {P_DATA_WIDTH{1'b0}}; end end endmoduleReadMe.md
set src_dir "D:/workspace/gitee/0/ming_tang_nano_1k/vio_uart/src" set rtl_dir "D:/workspace/gitee/0/ming_tang_nano_1k/vio_uart/src/rtl" add_file $rtl_dir/TANG_FPGA_Demo_Top.v add_file $rtl_dir/uart_rx.v add_file $rtl_dir/uart_tx.v add_file $rtl_dir/vio_uart_smmr_bridge.v add_file $rtl_dir/smmr_slot_router.v add_file $rtl_dir/slot0.v add_file $rtl_dir/encoder_slot.v add_file $src_dir/vio_uart_prj.cst add_file $src_dir/vio_uart_prj.sdcvio_uart_prj.cst
IO_LOC"CLOCK_XTAL_27MHz"47;IO_PORT"CLOCK_XTAL_27MHz"IO_TYPE=LVCMOS33PULL_MODE=UP;IO_LOC"RESET"13;IO_PORT"RESET"IO_TYPE=LVCMOS33PULL_MODE=UP;IO_LOC"KEY1"44;IO_PORT"KEY1"IO_TYPE=LVCMOS33PULL_MODE=UP;IO_LOC"TXD"40;IO_PORT"TXD"IO_TYPE=LVCMOS33PULL_MODE=UPDRIVE=8;IO_LOC"RXD"41;IO_PORT"RXD"IO_TYPE=LVCMOS33PULL_MODE=UP;IO_LOC"LED[2]"11;IO_PORT"LED[2]"IO_TYPE=LVCMOS33PULL_MODE=UPDRIVE=8;IO_LOC"LED[1]"10;IO_PORT"LED[1]"IO_TYPE=LVCMOS33PULL_MODE=UPDRIVE=8;IO_LOC"LED[0]"9;IO_PORT"LED[0]"IO_TYPE=LVCMOS33PULL_MODE=UPDRIVE=8;IO_LOC"ENCORDER_A"38;IO_PORT"ENCORDER_A"IO_TYPE=LVCMOS33PULL_MODE=UP;IO_LOC"ENCORDER_B"39;IO_PORT"ENCORDER_B"IO_TYPE=LVCMOS33PULL_MODE=UP;测试
# 查编码器值>00 04 00 00 00 00# 返回编码器值是16<00 041000 00 00