forked from tanchou/Verilog
Loopback fifo fonctionne mais avec 3 valeur de décalage
This commit is contained in:
@@ -13,7 +13,7 @@
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- Transformer le rd_data en registre et la mettre à jour dans le posedge clk
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* Nouveau RX FIFO avec le rxuartlite
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* Tester UART FIFO avec délais
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@@ -1,25 +1,24 @@
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module fifo #(
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parameter DEPTH = 16,
|
||||
parameter SIZE = 16,
|
||||
parameter WIDTH = 8
|
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)(
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input wire clk,
|
||||
input wire wr_en,
|
||||
input wire[WIDTH-1:0] wr_data,
|
||||
input wire rd_en,
|
||||
output wire[WIDTH-1:0] rd_data,
|
||||
output reg[WIDTH-1:0] rd_data,
|
||||
|
||||
output wire full,
|
||||
output wire empty
|
||||
);
|
||||
|
||||
reg [WIDTH-1:0] fifo[0:DEPTH-1];
|
||||
reg [WIDTH-1:0] fifo[0:SIZE-1];
|
||||
reg [3:0] wr_ptr;
|
||||
reg [3:0] rd_ptr;
|
||||
reg [3:0] count;
|
||||
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||||
assign full = (count == DEPTH);
|
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assign full = (count == SIZE);
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assign empty = (count == 0);
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||||
assign rd_data = fifo[rd_ptr];
|
||||
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||||
initial begin
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wr_ptr = 0;
|
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@@ -27,15 +26,16 @@
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||||
count = 0;
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end
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always @(posedge clk) begin
|
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always @(posedge clk) begin // IN
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if (wr_en && !full) begin
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||||
fifo[wr_ptr] <= wr_data;
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wr_ptr <= (wr_ptr + 1) % DEPTH;
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||||
wr_ptr <= (wr_ptr + 1) % SIZE;
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||||
count <= count + 1;
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end
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if (rd_en && !empty) begin
|
||||
rd_ptr <= (rd_ptr + 1) % DEPTH;
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||||
if (rd_en && !empty) begin // OUT
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rd_ptr <= (rd_ptr + 1) % SIZE;
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||||
rd_data <= fifo[rd_ptr];
|
||||
count <= count - 1;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
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796
Semaine_4/UART_FIFO/IP/verilog/rxuartlite.v
Normal file
796
Semaine_4/UART_FIFO/IP/verilog/rxuartlite.v
Normal file
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
@@ -19,7 +19,7 @@ if not exist runs (
|
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)
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echo === Étape 1 : Synthèse avec Yosys ===
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||||
yosys -p "read_verilog -sv src/verilog/%TOP%.v src/verilog/uart_rx_fifo.v src/verilog/uart_tx_fifo.v IP/verilog/fifo.v IP/verilog/uart_rx.v IP/verilog/uart_tx.v; synth_gowin -top %TOP% -json %JSON_FILE%"
|
||||
yosys -p "read_verilog -sv src/verilog/%TOP%.v src/verilog/uart_rx_fifo.v src/verilog/uart_tx_fifo.v IP/verilog/fifo.v IP/verilog/rxuartlite.v IP/verilog/uart_rx.v IP/verilog/uart_tx.v; synth_gowin -top %TOP% -json %JSON_FILE%"
|
||||
if errorlevel 1 goto error
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echo === Étape 2 : Placement & Routage avec nextpnr-himbaechel ===
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@@ -1,3 +1,3 @@
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@echo off
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echo === Lancement de GTKWave ===
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gtkwave runs/uart_rx_fifo.vcd
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||||
gtkwave runs/uart_fifo.vcd
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@@ -6,7 +6,7 @@ setlocal enabledelayedexpansion
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set OUT=runs/sim.vvp
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:: Top-level testbench module
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set TOP=tb_uart_rx_fifo
|
||||
set TOP=tb_uart_fifo
|
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|
||||
:: Répertoires contenant des fichiers .v
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||||
set DIRS=src/verilog tests/verilog IP/verilog
|
||||
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@@ -1,25 +1,21 @@
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||||
module top_uart_loopback_fifo (
|
||||
input wire clk, // 27 MHz
|
||||
input wire rx,
|
||||
input wire clk, // 27 MHz
|
||||
input wire rx,
|
||||
output wire tx,
|
||||
output reg [5:0] leds
|
||||
output reg [5:0] leds
|
||||
);
|
||||
|
||||
|
||||
// === UART TX ===
|
||||
reg [7:0] wr_data;
|
||||
reg wr_en;
|
||||
wire tx_fifo_full;
|
||||
// UART TX
|
||||
reg [7:0] wr_data = 0;
|
||||
reg wr_en = 0;
|
||||
wire tx_fifo_full;
|
||||
|
||||
// UART RX
|
||||
wire [7:0] rd_data;
|
||||
reg rd_en;
|
||||
wire data_available;
|
||||
reg rd_en = 0;
|
||||
wire data_available;
|
||||
|
||||
initial begin
|
||||
leds = 6'b111111; // Initialiser les LEDs à 0
|
||||
end
|
||||
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||||
// === UART RX ===
|
||||
// RX FIFO Instance
|
||||
uart_rx_fifo uart_rx_inst (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.rx_pin(rx),
|
||||
@@ -28,7 +24,7 @@ module top_uart_loopback_fifo (
|
||||
.data_available(data_available)
|
||||
);
|
||||
|
||||
// === UART TX ===
|
||||
// TX FIFO Instance
|
||||
uart_tx_fifo uart_tx_inst (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.wr_en(wr_en),
|
||||
@@ -37,45 +33,35 @@ module top_uart_loopback_fifo (
|
||||
.tx_pin(tx)
|
||||
);
|
||||
|
||||
// === FSM pour déclencher la transmission ===
|
||||
localparam IDLE = 0, PREP_READ = 1, READ = 2, WRITE = 3;
|
||||
// FSM
|
||||
localparam IDLE = 2'b00, READ = 2'b01, WRITE = 2'b10;
|
||||
reg [1:0] state = IDLE;
|
||||
|
||||
always @(posedge clk) begin
|
||||
// Par défaut
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||||
wr_en <= 0;
|
||||
rd_en <= 0;
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||||
|
||||
// Debug visuel
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||||
leds[5] <= rx;
|
||||
leds[4] <= tx;
|
||||
leds[3] <= data_available;
|
||||
leds[2] <= ~fifo_full;
|
||||
leds <= rd_data[5:0];
|
||||
|
||||
case (state)
|
||||
IDLE: begin
|
||||
if (data_available && !fifo_full) begin
|
||||
rd_en <= 1; // Mettre rd_en à 1 maintenant
|
||||
state <= PREP_READ;
|
||||
rd_en <= 1'b0;
|
||||
wr_en <= 1'b0;
|
||||
if (data_available && !tx_fifo_full) begin
|
||||
rd_en <= 1'b1;
|
||||
state <= READ;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
PREP_READ: begin
|
||||
rd_en <= 1;
|
||||
state <= READ;
|
||||
end
|
||||
|
||||
READ: begin
|
||||
rd_en <= 0;
|
||||
rd_en <= 1'b0;
|
||||
wr_data <= rd_data;
|
||||
wr_en <= 1'b1;
|
||||
state <= WRITE;
|
||||
end
|
||||
|
||||
WRITE: begin
|
||||
wr_en <= 1;
|
||||
wr_en <= 1'b0;
|
||||
state <= IDLE;
|
||||
end
|
||||
endcase
|
||||
end
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
endmodule
|
@@ -1,7 +1,7 @@
|
||||
module uart_rx_fifo #(
|
||||
parameter CLK_FREQ = 27_000_000,
|
||||
parameter BAUD_RATE = 115200,
|
||||
parameter FIFO_DEPTH = 8
|
||||
parameter FIFO_SIZE = 8
|
||||
)(
|
||||
input clk,
|
||||
input rd_en,
|
||||
@@ -21,22 +21,18 @@ module uart_rx_fifo #(
|
||||
wire [7:0] fifo_rd_data;
|
||||
|
||||
// UART Receiver instance
|
||||
uart_rx #(
|
||||
.CLK_FREQ(CLK_FREQ),
|
||||
.BAUD_RATE(BAUD_RATE)
|
||||
) uart_rx_inst (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.rst_p(1'b0),
|
||||
.rx_enable(1'b1),
|
||||
.rx_pin(rx_pin),
|
||||
.rx_data(rx_data),
|
||||
.rx_received(rx_received)
|
||||
);
|
||||
rxuartlite uart_rx_inst (
|
||||
.i_clk(clk),
|
||||
.i_reset(1'b0),
|
||||
.i_uart_rx(rx_pin),
|
||||
.o_wr(rx_received),
|
||||
.o_data(rx_data)
|
||||
);
|
||||
|
||||
// FIFO instance
|
||||
fifo #(
|
||||
.WIDTH(8),
|
||||
.DEPTH(FIFO_DEPTH)
|
||||
.SIZE(FIFO_SIZE)
|
||||
) fifo_inst (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.wr_en(wr_en),
|
||||
|
@@ -1,7 +1,7 @@
|
||||
module uart_tx_fifo #(
|
||||
parameter CLK_FREQ = 27_000_000,
|
||||
parameter BAUD_RATE = 115200,
|
||||
parameter FIFO_DEPTH = 8
|
||||
parameter FIFO_SIZE = 8
|
||||
)(
|
||||
input clk,
|
||||
input wr_en,
|
||||
@@ -32,7 +32,7 @@ module uart_tx_fifo #(
|
||||
// FIFO instantiation
|
||||
fifo #(
|
||||
.WIDTH(8),
|
||||
.DEPTH(FIFO_DEPTH)
|
||||
.SIZE(FIFO_SIZE)
|
||||
) fifo_inst (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.wr_en(wr_en),
|
||||
|
@@ -1,49 +1,52 @@
|
||||
`timescale 1ns/1ps
|
||||
|
||||
module tb_uart;
|
||||
module tb_uart_fifo;
|
||||
|
||||
reg clk = 0;
|
||||
|
||||
reg tx_enable = 0;
|
||||
reg tx_ready;
|
||||
|
||||
wire rx_received;
|
||||
|
||||
reg [7:0] data_in = 8'h00;
|
||||
reg [7:0] data_out;
|
||||
|
||||
reg rx_received;
|
||||
wire rx_enable = 1'b1;
|
||||
|
||||
wire pin;
|
||||
wire rx;
|
||||
wire tx;
|
||||
|
||||
always #18.5 clk = ~clk;
|
||||
|
||||
localparam CLK_FREQ = 27_000_000;
|
||||
localparam BAUD_RATE = 115_200;
|
||||
|
||||
uart_rx #(
|
||||
.CLK_FREQ(CLK_FREQ),
|
||||
.BAUD_RATE(BAUD_RATE)
|
||||
) rx_instance (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.rx_pin(pin),
|
||||
.rx_data(data_out),
|
||||
.rx_received(rx_received),
|
||||
.rx_enable(rx_enable)
|
||||
);
|
||||
|
||||
uart_tx #(
|
||||
.CLK_FREQ(CLK_FREQ),
|
||||
.BAUD_RATE(BAUD_RATE)
|
||||
)tx_instance (
|
||||
// UART TX Instance
|
||||
uart_tx emetteur_test (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.tx_enable(tx_enable),
|
||||
.tx_ready(tx_ready),
|
||||
.data(data_in),
|
||||
.tx(pin),
|
||||
.rst_p(1'b0)
|
||||
.tx_ready(tx_ready),
|
||||
.tx(rx)
|
||||
);
|
||||
|
||||
// UART RX Instance
|
||||
rxuartlite recepteur_test (
|
||||
.i_clk(clk),
|
||||
.i_reset(1'b0),
|
||||
.i_uart_rx(tx),
|
||||
.o_wr(rx_received),
|
||||
.o_data(data_out)
|
||||
);
|
||||
|
||||
top_uart_loopback_fifo uart (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.rx(rx),
|
||||
.tx(tx)
|
||||
);
|
||||
|
||||
initial begin
|
||||
$dumpfile("runs/uart.vcd");
|
||||
$dumpvars(0, tb_uart);
|
||||
$dumpfile("runs/uart_fifo.vcd");
|
||||
$dumpvars(0, tb_uart_fifo);
|
||||
|
||||
$display("======== Start UART LOOPBACK test =========");
|
||||
|
||||
@@ -57,7 +60,6 @@ module tb_uart;
|
||||
// Attendre
|
||||
wait (rx_received == 1'b1); // Attendre que le signal de reception soit actif
|
||||
|
||||
$display("Data received: %d", data_out); // Afficher la valeur recu
|
||||
$display("Data expected: %d", data_in); // Afficher la valeur envoyee
|
||||
|
||||
#1000;
|
||||
|
4
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/.gitignore
vendored
Normal file
4
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/.gitignore
vendored
Normal file
@@ -0,0 +1,4 @@
|
||||
runs
|
||||
.vscode
|
||||
workspace.code-workspace
|
||||
*.pyc
|
43
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/IP/verilog/fifo.v
Normal file
43
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/IP/verilog/fifo.v
Normal file
@@ -0,0 +1,43 @@
|
||||
module fifo #(
|
||||
parameter DEPTH = 16,
|
||||
parameter WIDTH = 8
|
||||
)(
|
||||
input wire clk,
|
||||
input wire wr_en,
|
||||
input wire[WIDTH-1:0] wr_data,
|
||||
input wire rd_en,
|
||||
output wire[WIDTH-1:0] rd_data,
|
||||
|
||||
output wire full,
|
||||
output wire empty
|
||||
);
|
||||
|
||||
reg [WIDTH-1:0] fifo[0:DEPTH-1];
|
||||
reg [3:0] wr_ptr;
|
||||
reg [3:0] rd_ptr;
|
||||
reg [3:0] count;
|
||||
|
||||
assign full = (count == DEPTH);
|
||||
assign empty = (count == 0);
|
||||
assign rd_data = fifo[rd_ptr];
|
||||
|
||||
initial begin
|
||||
wr_ptr = 0;
|
||||
rd_ptr = 0;
|
||||
count = 0;
|
||||
end
|
||||
|
||||
always @(posedge clk) begin
|
||||
if (wr_en && !full) begin
|
||||
fifo[wr_ptr] <= wr_data;
|
||||
wr_ptr <= (wr_ptr + 1) % DEPTH;
|
||||
count <= count + 1;
|
||||
end
|
||||
|
||||
if (rd_en && !empty) begin
|
||||
rd_ptr <= (rd_ptr + 1) % DEPTH;
|
||||
count <= count - 1;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
endmodule
|
131
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/IP/verilog/uart_tx.v
Normal file
131
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/IP/verilog/uart_tx.v
Normal file
@@ -0,0 +1,131 @@
|
||||
module uart_tx #(
|
||||
parameter CLK_FREQ = 27_000_000,
|
||||
parameter BAUD_RATE = 115200
|
||||
)(
|
||||
input wire clk,
|
||||
input wire rst_p,
|
||||
input wire[7:0] data,
|
||||
input wire tx_enable,
|
||||
|
||||
output reg tx_ready,
|
||||
output wire tx
|
||||
);
|
||||
|
||||
localparam CYCLE = CLK_FREQ / BAUD_RATE;
|
||||
|
||||
localparam IDLE = 2'd0;
|
||||
localparam START = 2'd1;
|
||||
localparam DATA = 2'd2;
|
||||
localparam STOP = 2'd3;
|
||||
|
||||
reg [1:0] state = IDLE;
|
||||
reg [1:0] next_state;
|
||||
reg [15:0] cycle_cnt; //baud counter
|
||||
reg tx_reg;
|
||||
reg [2:0] bit_cnt;
|
||||
reg [7:0] tx_data_latch = 0;
|
||||
|
||||
|
||||
assign tx = tx_reg;
|
||||
|
||||
always@(posedge clk or posedge rst_p)begin // Avance d'etat
|
||||
if(rst_p == 1'b1)
|
||||
state <= IDLE;
|
||||
else
|
||||
state <= next_state;
|
||||
end
|
||||
|
||||
always@(*) begin
|
||||
case(state)
|
||||
IDLE:
|
||||
if(tx_enable == 1'b1)
|
||||
next_state = START;
|
||||
else
|
||||
next_state = IDLE;
|
||||
|
||||
START:
|
||||
if(cycle_cnt == CYCLE - 1)
|
||||
next_state = DATA;
|
||||
else
|
||||
next_state = START;
|
||||
|
||||
DATA:
|
||||
if(cycle_cnt == CYCLE - 1 && bit_cnt == 3'd7)
|
||||
next_state = STOP;
|
||||
else
|
||||
next_state = DATA;
|
||||
|
||||
STOP:
|
||||
if(cycle_cnt == CYCLE - 1)
|
||||
next_state = IDLE;
|
||||
else
|
||||
next_state = STOP;
|
||||
default:
|
||||
next_state = IDLE;
|
||||
endcase
|
||||
end
|
||||
|
||||
always@(posedge clk or posedge rst_p)begin // tx_ready block
|
||||
if(rst_p == 1'b1)
|
||||
tx_ready <= 1'b0; // Reset
|
||||
else if(state == IDLE && tx_enable == 1'b1)
|
||||
tx_ready <= 1'b0; // Pas prêt tant que les données sont valides
|
||||
else if(state == IDLE)
|
||||
tx_ready <= 1'b1;
|
||||
else if(state == STOP && cycle_cnt == CYCLE - 1)
|
||||
tx_ready <= 1'b1; // Prêt une fois le bit STOP envoyé
|
||||
else
|
||||
tx_ready <= tx_ready; // Reste inchangé dans d'autres cas
|
||||
end
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
always@(posedge clk or posedge rst_p) begin // tx_data_latch block
|
||||
if(rst_p == 1'b1) begin
|
||||
tx_data_latch <= 8'd0;
|
||||
end else if(state == IDLE && tx_enable == 1'b1) begin
|
||||
tx_data_latch <= data; // Charger les données de data dans tx_data_latch
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
|
||||
always@(posedge clk or posedge rst_p)begin // DATA bit_cnt block
|
||||
if(rst_p == 1'b1)begin
|
||||
bit_cnt <= 3'd0;
|
||||
|
||||
end else if(state == DATA)
|
||||
if(cycle_cnt == CYCLE - 1)
|
||||
bit_cnt <= bit_cnt + 3'd1;
|
||||
else
|
||||
bit_cnt <= bit_cnt;
|
||||
else
|
||||
bit_cnt <= 3'd0;
|
||||
end
|
||||
|
||||
|
||||
always@(posedge clk or posedge rst_p)begin // Cycle counter
|
||||
if(rst_p == 1'b1)
|
||||
cycle_cnt <= 16'd0;
|
||||
|
||||
else if((state == DATA && cycle_cnt == CYCLE - 1) || next_state != state)
|
||||
cycle_cnt <= 16'd0;
|
||||
else
|
||||
cycle_cnt <= cycle_cnt + 16'd1;
|
||||
end
|
||||
|
||||
always@(posedge clk or posedge rst_p)begin // tx state managment
|
||||
if(rst_p == 1'b1)
|
||||
tx_reg <= 1'b1;
|
||||
else
|
||||
case(state)
|
||||
IDLE,STOP:
|
||||
tx_reg <= 1'b1;
|
||||
START:
|
||||
tx_reg <= 1'b0;
|
||||
DATA:
|
||||
tx_reg <= tx_data_latch[bit_cnt]; // SENDING BYTE HERE
|
||||
default:
|
||||
tx_reg <= 1'b1;
|
||||
endcase
|
||||
end
|
||||
endmodule
|
86
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/IP/verilog/uart_tx_fifo.v
Normal file
86
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/IP/verilog/uart_tx_fifo.v
Normal file
@@ -0,0 +1,86 @@
|
||||
module uart_tx_fifo #(
|
||||
parameter CLK_FREQ = 27_000_000,
|
||||
parameter BAUD_RATE = 115200,
|
||||
parameter FIFO_DEPTH = 8
|
||||
)(
|
||||
input clk,
|
||||
input wr_en,
|
||||
input [7:0] wr_data,
|
||||
output tx_pin,
|
||||
output fifo_full
|
||||
);
|
||||
|
||||
// FIFO wires
|
||||
wire [7:0] fifo_rd_data;
|
||||
wire fifo_empty;
|
||||
reg fifo_rd_en;
|
||||
|
||||
// UART wires
|
||||
wire tx_ready;
|
||||
reg uart_tx_enable;
|
||||
reg [7:0] uart_tx_data;
|
||||
|
||||
// FSM
|
||||
typedef enum logic [1:0] {
|
||||
IDLE,
|
||||
WAIT_READY,
|
||||
SEND
|
||||
} state_t;
|
||||
|
||||
state_t state = IDLE;
|
||||
|
||||
// FIFO instantiation
|
||||
fifo #(
|
||||
.WIDTH(8),
|
||||
.DEPTH(FIFO_DEPTH)
|
||||
) fifo_inst (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.wr_en(wr_en),
|
||||
.wr_data(wr_data),
|
||||
.rd_en(fifo_rd_en),
|
||||
.rd_data(fifo_rd_data),
|
||||
.empty(fifo_empty),
|
||||
.full(fifo_full)
|
||||
);
|
||||
|
||||
// UART TX instantiation
|
||||
uart_tx #(
|
||||
.CLK_FREQ(CLK_FREQ),
|
||||
.BAUD_RATE(BAUD_RATE)
|
||||
) uart_tx_inst (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.rst_p(1'b0),
|
||||
.data(uart_tx_data),
|
||||
.tx_enable(uart_tx_enable),
|
||||
.tx_ready(tx_ready),
|
||||
.tx(tx_pin)
|
||||
);
|
||||
|
||||
always_ff @(posedge clk) begin
|
||||
// Valeurs par défaut
|
||||
fifo_rd_en <= 0;
|
||||
uart_tx_enable <= 0;
|
||||
|
||||
case (state)
|
||||
IDLE: begin
|
||||
if (!fifo_empty) begin
|
||||
state <= WAIT_READY;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
WAIT_READY: begin
|
||||
if (tx_ready) begin
|
||||
fifo_rd_en <= 1;
|
||||
state <= SEND;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
SEND: begin
|
||||
uart_tx_data <= fifo_rd_data;
|
||||
uart_tx_enable <= 1;
|
||||
state <= IDLE;
|
||||
end
|
||||
endcase
|
||||
end
|
||||
|
||||
endmodule
|
151
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/IP/verilog/ultrasonic_fpga.v
Normal file
151
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/IP/verilog/ultrasonic_fpga.v
Normal file
@@ -0,0 +1,151 @@
|
||||
module ultrasonic_fpga #(
|
||||
parameter integer CLK_FREQ = 27_000_000 // Fréquence d'horloge en Hz
|
||||
)(
|
||||
input wire clk,
|
||||
input wire start,
|
||||
inout wire sig, // Broche bidirectionnelle vers le capteur
|
||||
output reg [15:0] distance, // Distance mesurée en cm
|
||||
output reg busy,
|
||||
output reg done
|
||||
);
|
||||
reg [15:0] trig_counter = 0;
|
||||
reg [31:0] echo_counter = 0;
|
||||
reg [31:0] echo_div_counter = 0;
|
||||
reg [15:0] distance_counter = 0;
|
||||
|
||||
reg sig_out;
|
||||
reg sig_dir; // 1: output, 0: input
|
||||
|
||||
assign sig = sig_dir ? sig_out : 1'bz; // bz pour dire que le fpga laisse le fils libre et n'oblige pas de valeur
|
||||
|
||||
reg sig_int, sig_ok;
|
||||
|
||||
reg [2:0] state = IDLE;
|
||||
|
||||
localparam IDLE = 3'd0,
|
||||
TRIG_HIGH = 3'd1,
|
||||
TRIG_LOW = 3'd2,
|
||||
WAIT_ECHO = 3'd3,
|
||||
MEASURE_ECHO = 3'd4,
|
||||
COMPUTE = 3'd5,
|
||||
DONE = 3'd6,
|
||||
WAIT_NEXT = 3'd7;
|
||||
|
||||
localparam integer TRIG_PULSE_CYCLES = CLK_FREQ / 100_000; // 10us pulse
|
||||
localparam integer DIST_DIVISOR = (58 * CLK_FREQ) / 1_000_000; // pour conversion us -> cm
|
||||
localparam integer MAX_CM = 350;
|
||||
localparam integer TIMEOUT_CYCLES = (MAX_CM * 58 * CLK_FREQ) / 1000000;
|
||||
|
||||
localparam WAIT_NEXT_CYCLES = (CLK_FREQ / 1000) * 100; // 60 ms
|
||||
|
||||
reg [31:0] wait_counter;
|
||||
|
||||
always @(posedge clk) begin
|
||||
sig_int <= sig;
|
||||
sig_ok <= sig_int;
|
||||
end
|
||||
|
||||
always @(posedge clk) begin
|
||||
busy <= (state != IDLE);
|
||||
end
|
||||
|
||||
always @(posedge clk) begin // FSM
|
||||
|
||||
case (state)
|
||||
IDLE: begin
|
||||
done <= 1;
|
||||
sig_out <= 0;
|
||||
sig_dir <= 0;
|
||||
distance <= 0;
|
||||
if (start) begin
|
||||
state <= TRIG_HIGH;
|
||||
trig_counter <= 0;
|
||||
done <= 0;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
TRIG_HIGH: begin
|
||||
sig_out <= 1;
|
||||
sig_dir <= 1;
|
||||
if (trig_counter < TRIG_PULSE_CYCLES) begin
|
||||
trig_counter <= trig_counter + 1;
|
||||
end else begin
|
||||
trig_counter <= 0;
|
||||
state <= TRIG_LOW;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
TRIG_LOW: begin
|
||||
sig_out <= 0;
|
||||
sig_dir <= 0; // Mettre en entrée
|
||||
|
||||
if (sig_ok) begin
|
||||
state <= TRIG_LOW;
|
||||
end else
|
||||
state <= WAIT_ECHO;
|
||||
end
|
||||
|
||||
WAIT_ECHO: begin
|
||||
if (sig_ok) begin
|
||||
echo_counter <= 0;
|
||||
state <= MEASURE_ECHO;
|
||||
end else if (echo_counter >= TIMEOUT_CYCLES) begin
|
||||
distance <= 0;
|
||||
state <= DONE;
|
||||
end else begin
|
||||
echo_counter <= echo_counter + 1;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
MEASURE_ECHO: begin
|
||||
if (sig_ok) begin
|
||||
if (echo_counter < TIMEOUT_CYCLES) begin
|
||||
echo_counter <= echo_counter + 1;
|
||||
end else begin
|
||||
state <= DONE;
|
||||
end
|
||||
|
||||
end else begin
|
||||
state <= COMPUTE;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
COMPUTE: begin
|
||||
if (echo_counter >= DIST_DIVISOR) begin
|
||||
echo_counter <= echo_counter - DIST_DIVISOR;
|
||||
distance_counter <= distance_counter + 1;
|
||||
state <= COMPUTE;
|
||||
end else begin
|
||||
distance <= distance_counter;
|
||||
state <= DONE;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
DONE: begin
|
||||
if (start) begin
|
||||
wait_counter <= 0;
|
||||
state <= WAIT_NEXT;
|
||||
end else begin
|
||||
state <= IDLE;
|
||||
end
|
||||
done <= 1;
|
||||
end
|
||||
|
||||
WAIT_NEXT: begin
|
||||
wait_counter <= wait_counter + 1;
|
||||
if (wait_counter >= WAIT_NEXT_CYCLES) begin
|
||||
state <= TRIG_HIGH;
|
||||
trig_counter <= 0;
|
||||
distance_counter <= 0;
|
||||
echo_counter <= 0;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
default: begin
|
||||
state <= IDLE; // Reset to IDLE state in case of an error
|
||||
end
|
||||
endcase
|
||||
|
||||
end
|
||||
|
||||
endmodule
|
9
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/README.md
Normal file
9
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/README.md
Normal file
@@ -0,0 +1,9 @@
|
||||
# ULTRASON VIA UART
|
||||
|
||||
## Description
|
||||
This project is designed to control an ultrasonic sensor using UART communication. The ultrasonic sensor is used to measure distance, and the data is transmitted via UART to a connected device.
|
||||
|
||||
## Commands
|
||||
0x01: Start one mesurement of the distance.
|
||||
0x02: Start continuous mesurement of the distance.
|
||||
0x03: Stop continuous mesurement of the distance.
|
@@ -0,0 +1,9 @@
|
||||
IO_LOC "tx" 69;
|
||||
IO_PORT "tx" IO_TYPE=LVCMOS33 PULL_MODE=UP BANK_VCCIO=3.3;
|
||||
|
||||
IO_LOC "clk" 4;
|
||||
IO_PORT "clk" IO_TYPE=LVCMOS33 PULL_MODE=UP BANK_VCCIO=3.3;
|
||||
|
||||
IO_LOC "sig" 73;
|
||||
IO_PORT "sig" IO_TYPE=LVCMOS33 PULL_MODE=UP DRIVE=8 BANK_VCCIO=3.3;
|
||||
|
6
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/project.bat
Normal file
6
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/project.bat
Normal file
@@ -0,0 +1,6 @@
|
||||
@call c:\oss-cad-suite\environment.bat
|
||||
@echo off
|
||||
if "%1"=="sim" call scripts\simulate.bat
|
||||
if "%1"=="wave" call scripts\gtkwave.bat
|
||||
if "%1"=="clean" call scripts\clean.bat
|
||||
if "%1"=="build" call scripts\build.bat
|
45
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/scripts/build.bat
Normal file
45
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/scripts/build.bat
Normal file
@@ -0,0 +1,45 @@
|
||||
@echo off
|
||||
setlocal
|
||||
|
||||
rem === Aller à la racine du projet ===
|
||||
cd /d %~dp0\..
|
||||
|
||||
rem === Config de base ===
|
||||
set DEVICE=GW2AR-LV18QN88C8/I7
|
||||
set BOARD=tangnano20k
|
||||
set TOP=top_uart_ultrason
|
||||
set CST_FILE=%TOP%.cst
|
||||
set JSON_FILE=runs/%TOP%.json
|
||||
set PNR_JSON=runs/pnr_%TOP%.json
|
||||
set BITSTREAM=runs/%TOP%.fs
|
||||
|
||||
rem === Créer le dossier runs si nécessaire ===
|
||||
if not exist runs (
|
||||
mkdir runs
|
||||
)
|
||||
|
||||
echo === Étape 1 : Synthèse avec Yosys ===
|
||||
yosys -p "read_verilog -sv src/verilog/%TOP%.v IP/verilog/ultrasonic_fpga.v IP/verilog/uart_tx_fifo.v IP/verilog/fifo.v IP/verilog/uart_tx.v; synth_gowin -top %TOP% -json %JSON_FILE%"
|
||||
if errorlevel 1 goto error
|
||||
|
||||
echo === Étape 2 : Placement & Routage avec nextpnr-himbaechel ===
|
||||
nextpnr-himbaechel --json %JSON_FILE% --write %PNR_JSON% --device %DEVICE% --vopt cst=constraints/%CST_FILE% --vopt family=GW2A-18C
|
||||
if errorlevel 1 goto error
|
||||
|
||||
echo === Étape 3 : Packing avec gowin_pack ===
|
||||
gowin_pack -d %DEVICE% -o %BITSTREAM% %PNR_JSON%
|
||||
if errorlevel 1 goto error
|
||||
|
||||
echo === Étape 4 : Flash avec openFPGALoader ===
|
||||
openFPGALoader -b %BOARD% %BITSTREAM%
|
||||
if errorlevel 1 goto error
|
||||
|
||||
echo === Compilation et flash réussis ===
|
||||
goto end
|
||||
|
||||
:error
|
||||
echo === Une erreur est survenue ===
|
||||
|
||||
:end
|
||||
endlocal
|
||||
pause
|
4
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/scripts/clean.bat
Normal file
4
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/scripts/clean.bat
Normal file
@@ -0,0 +1,4 @@
|
||||
@echo off
|
||||
echo === Nettoyage du dossier runs ===
|
||||
rd /s /q runs
|
||||
mkdir runs
|
3
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/scripts/gtkwave.bat
Normal file
3
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/scripts/gtkwave.bat
Normal file
@@ -0,0 +1,3 @@
|
||||
@echo off
|
||||
echo === Lancement de GTKWave ===
|
||||
gtkwave runs/uart_rx_fifo.vcd
|
29
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/scripts/simulate.bat
Normal file
29
Semaine_5/UART_ULTRASON_COMMANDS/scripts/simulate.bat
Normal file
@@ -0,0 +1,29 @@
|
||||
@echo off
|
||||
echo === Simulation avec Icarus Verilog ===
|
||||
setlocal enabledelayedexpansion
|
||||
|
||||
:: Dossier de sortie
|
||||
set OUT=runs/sim.vvp
|
||||
|
||||
:: Top-level testbench module
|
||||
set TOP=tb_uart_rx_fifo
|
||||
|
||||
:: Répertoires contenant des fichiers .v
|
||||
set DIRS=src/verilog tests/verilog IP/verilog
|
||||
|
||||
:: Variable pour stocker les fichiers
|
||||
set FILES=
|
||||
|
||||
:: Boucle sur chaque dossier
|
||||
for %%D in (%DIRS%) do (
|
||||
for %%F in (%%D\*.v) do (
|
||||
set FILES=!FILES! %%F
|
||||
)
|
||||
)
|
||||
|
||||
:: Compilation avec Icarus Verilog
|
||||
iverilog -g2012 -o %OUT% -s %TOP% %FILES%
|
||||
|
||||
endlocal
|
||||
|
||||
vvp runs/sim.vvp
|
@@ -0,0 +1,81 @@
|
||||
module top_uart_ultrason (
|
||||
input wire clk, // 27 MHz
|
||||
output wire tx,
|
||||
inout wire sig, // Capteur ultrason
|
||||
);
|
||||
|
||||
|
||||
// === UART TX WIRE ===
|
||||
reg [7:0] wr_data;
|
||||
reg wr_en;
|
||||
wire tx_fifo_full;
|
||||
|
||||
// === UART TX FIFO ===
|
||||
uart_tx_fifo uart_tx_inst (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.wr_en(wr_en),
|
||||
.wr_data(wr_data),
|
||||
.fifo_full(tx_fifo_full),
|
||||
.tx_pin(tx)
|
||||
);
|
||||
|
||||
// === Ultrasonic ===
|
||||
reg start = 0;
|
||||
wire ultrasonic_busy;
|
||||
wire [15:0] distance;
|
||||
wire done;
|
||||
|
||||
ultrasonic_fpga #(
|
||||
.CLK_FREQ(27_000_000)
|
||||
) ultrasonic_inst (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.start(start),
|
||||
.sig(sig),
|
||||
.distance(distance),
|
||||
.busy(ultrasonic_busy),
|
||||
.done(done)
|
||||
);
|
||||
|
||||
// === FSM ===
|
||||
localparam IDLE = 0, WAIT = 1 ,SEND_LOW = 2, SEND_HIGH = 3;
|
||||
reg [1:0] state = IDLE;
|
||||
|
||||
reg [8:0] delay_counter = 0;
|
||||
|
||||
always @(posedge clk) begin
|
||||
// Activer en continu tant que FIFO pas pleine
|
||||
start <= 1;
|
||||
|
||||
case (state)
|
||||
IDLE: begin
|
||||
wr_en <= 0;
|
||||
if (done) begin
|
||||
state <= SEND_LOW;
|
||||
wr_en <= 1;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
SEND_LOW: begin
|
||||
wr_en <= 1;
|
||||
wr_data <= distance[7:0]; // Octet LSB
|
||||
state <= SEND_HIGH;
|
||||
end
|
||||
|
||||
SEND_HIGH: begin
|
||||
wr_data <= distance[15:8]; // Octet MSB
|
||||
state <= WAIT;
|
||||
end
|
||||
|
||||
WAIT: begin // Code non testé
|
||||
if (delay_counter < 1000000) begin
|
||||
delay_counter <= delay_counter + 1;
|
||||
end else begin
|
||||
state <= IDLE;
|
||||
delay_counter <= 0;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
endcase
|
||||
end
|
||||
|
||||
endmodule
|
@@ -0,0 +1,21 @@
|
||||
import serial
|
||||
|
||||
# === Configuration ===
|
||||
PORT = 'COM7' # Remplace par le port série de ton FPGA (ex: '/dev/ttyUSB0' sur Linux)
|
||||
BAUDRATE = 115200 # À adapter selon ton uart_tx_fifo
|
||||
TIMEOUT = 1 # En secondes
|
||||
|
||||
# === Connexion série ===
|
||||
ser = serial.Serial(PORT, BAUDRATE, timeout=TIMEOUT)
|
||||
print(f"Ouvert sur {PORT} à {BAUDRATE} bauds.")
|
||||
|
||||
try:
|
||||
while True:
|
||||
data = ser.read(1) # Lire 1 octet
|
||||
if data:
|
||||
value = int.from_bytes(data, byteorder='little')
|
||||
print(f"Distance mesurée : {value} cm")
|
||||
except KeyboardInterrupt:
|
||||
print("\nArrêté par l'utilisateur.")
|
||||
finally:
|
||||
ser.close()
|
@@ -0,0 +1,84 @@
|
||||
`timescale 1ns/1ps
|
||||
|
||||
module tb_uart;
|
||||
|
||||
reg clk = 0;
|
||||
reg tx_enable = 0;
|
||||
reg tx_ready;
|
||||
reg [7:0] data_in = 8'h00;
|
||||
reg [7:0] data_out;
|
||||
|
||||
reg rx_received;
|
||||
wire rx_enable = 1'b1;
|
||||
|
||||
wire pin;
|
||||
|
||||
always #18.5 clk = ~clk;
|
||||
|
||||
localparam CLK_FREQ = 27_000_000;
|
||||
localparam BAUD_RATE = 115_200;
|
||||
|
||||
uart_rx #(
|
||||
.CLK_FREQ(CLK_FREQ),
|
||||
.BAUD_RATE(BAUD_RATE)
|
||||
) rx_instance (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.rx_pin(pin),
|
||||
.rx_data(data_out),
|
||||
.rx_received(rx_received),
|
||||
.rx_enable(rx_enable)
|
||||
);
|
||||
|
||||
uart_tx #(
|
||||
.CLK_FREQ(CLK_FREQ),
|
||||
.BAUD_RATE(BAUD_RATE)
|
||||
)tx_instance (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.tx_enable(tx_enable),
|
||||
.tx_ready(tx_ready),
|
||||
.data(data_in),
|
||||
.tx(pin),
|
||||
.rst_p(1'b0)
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);
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initial begin
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$dumpfile("runs/uart.vcd");
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$dumpvars(0, tb_uart);
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$display("======== Start UART LOOPBACK test =========");
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#100;
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data_in <= 8'd234; // 234
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tx_enable <= 1;
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wait(tx_ready == 1'b0);
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tx_enable <= 0;
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// Attendre
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wait (rx_received == 1'b1); // Attendre que le signal de reception soit actif
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$display("Data received: %d", data_out); // Afficher la valeur recu
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$display("Data expected: %d", data_in); // Afficher la valeur envoyee
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#1000;
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wait(tx_ready == 1'b1); // Attendre que le signal de reception soit actif
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data_in <= 8'd202; // 202
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tx_enable <= 1;
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wait(tx_ready == 1'b0);
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||||
tx_enable <= 0;
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||||
// Attendre
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wait (rx_received == 1'b1); // Attendre que le signal de reception soit actif
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||||
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$display("Data received: %d", data_out); // Afficher la valeur recu
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||||
$display("Data expected: %d", data_in); // Afficher la valeur envoyee
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$display("======== END UART TX test =========");
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#1000;
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$stop;
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end
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endmodule
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