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[FPGA] DS2401 verilog驱动代码，实测有效，自己产品加密用

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 楼主| feihufuture 发表于 2021-4-29 09:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
se, 加密, 驱动代码, verilog, AD, TI
本帖最后由 feihufuture 于 2021-4-29 09:21 编辑

xilinx的fpga自带DNA可以用来加密；可是换了国产FPGA芯片，无法加密怎么搞？
我就用DS2401，价格也便宜，占用管脚也少，就一根！
读取也方便，总共也就140行代码module one_wire_controller
        #
        (
        parameter CLK_FREQ = 50000000
        )
        (
        input                                 Clk ,  
        input                                 Rst ,
        inout                                 Dq ,
        output          [63:0]         ReadData,
        output reg                         ReadFinish
        );
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  1.         
    

  2.         //
    

  3.         //do read after reset is high
    

  4.         
    

  5.         module one_wire_controller
    

  6.         #
    

  7.         (
    

  8.         parameter CLK_FREQ = 50000000
    

  9.         )
    

  10.         (
    

  11.         input                                 Clk , //50M
    

  12.         input                                 Rst ,
    

  13.         inout                                 Dq ,
    

  14.         output          [63:0]         ReadData,
    

  15.         output reg                         ReadFinish
    

  16.         );
    

  17.         
    

  18.         
    

  19.         localparam      ROM_CMD = 8'h33;
    

  20.         localparam                 IDLE_STATE                         = 8'b0000_0001 ,
    

  21.                                         RESET                                 = 8'b0000_0010 ,
    

  22.                                         READ_PULSE                         = 8'b0000_0100 ,
    

  23.                                         WRITE_ROM_CMD                 = 8'b0000_1000 ,
    

  24.                                         READ_FAMILY_CODE         = 8'b0001_0000 ,
    

  25.                                         READ_SERINUM_CODE         = 8'b0010_0000 ,
    

  26.                                         READ_CRC_CODE                 = 8'b0100_0000 ,
    

  27.                                         DATA_EN                         = 8'b1000_0000 ;
    

  28.         
    

  29.         
    

  30.         `define   TIME_2US  CLK_FREQ/1000000*2
    

  31.         `define   TIME_10US  CLK_FREQ/1000000*10         
    

  32.         `define   TIME_70US  CLK_FREQ/1000000*70 
    

  33.         `define   TIME_90US  CLK_FREQ/1000000*90
    

  34.         `define   TIME_100US  CLK_FREQ/1000000*100 
    

  35.         `define   TIME_500US  CLK_FREQ/1000000*500 
    

  36.         `define   TIME_600US  CLK_FREQ/1000000*600 
    

  37.         
    

  38.         
    

  39.         
    

  40.         reg         [7        :        0]         St;
    

  41.         reg                                        SlaveAck ;
    

  42.         reg         [31        :        0]         DelayCnt ;
    

  43.         reg         [5        :        0]         BitCnt ;
    

  44.         reg         [63        :        0]         ReadDataReg;
    

  45.         reg                                 DqReg ;
    

  46.         reg                                 ReadEn;
    

  47.         
    

  48.         
    

  49.         assign         Dq = ReadEn ? 1'bz : DqReg;
    

  50.         assign ReadData = ReadDataReg;
    

  51.         always @(posedge Clk)
    

  52.         begin
    

  53.         case( St ) 
    

  54.         IDLE_STATE ,  DATA_EN         :         begin DqReg <= 1'b1; ReadEn <= 1'b0; end //Dq output
    

  55.         READ_PULSE                                 :         begin DqReg <= 1'b1; ReadEn <= 1'b1; end //Dq input
    

  56.         RESET                                        :         DqReg <= 1'b0; //Dq output
    

  57.         WRITE_ROM_CMD                        :        begin
    

  58.                                                                 ReadEn <= 1'b0; //Dq output
    

  59.                                                                 if(DelayCnt < `TIME_2US ) DqReg <= 1'b0; //Dq output 0 keep 2us
    

  60.                                                                 else if(DelayCnt < `TIME_90US ) //delay for 90us
    

  61.                                                                         begin
    

  62.                                                                         if(ROM_CMD[BitCnt] == 1) DqReg <= 1'b1;
    

  63.                                                                         else DqReg <= 1'b0;
    

  64.                                                                         end
    

  65.                                                                 else DqReg <= 1'b1;
    

  66.                                                                 end
    

  67.         READ_FAMILY_CODE,READ_SERINUM_CODE, READ_CRC_CODE        :
    

  68.                                                                 begin
    

  69.                                                                 if(DelayCnt < `TIME_2US ) begin DqReg <= 1'b0 ; ReadEn <= 1'b0 ; end //Dq output 0 keep 2us
    

  70.                                                                 else if( DelayCnt == `TIME_10US ) begin ReadDataReg <= {Dq, ReadDataReg[63:1]}; ReadEn <= 1'b1 ; end //at 10us read Dq data
    

  71.                                                                 else if( DelayCnt < `TIME_90US ) ReadEn <= 1'b1 ;
    

  72.                                                                 else begin DqReg <= 1'b1 ; ReadEn <= 1'b0 ; end //Dq is output
    

  73.                                                                 end
    

  74.         default        :        begin DqReg <= 1'b1; ReadEn <= 1'b0; end 
    

  75.         endcase
    

  76.         end
    

  77.         
    

  78.         
    

  79.         
    

  80.         always @(posedge Clk )
    

  81.         begin
    

  82.         case(St) 
    

  83.         RESET                        :        begin
    

  84.                                                         if(DelayCnt > `TIME_600US ) DelayCnt <= 32'd0; //delay for 600us
    

  85.                                                         else DelayCnt <= DelayCnt + 32'd1;
    

  86.                                                         end
    

  87.         READ_PULSE                :        begin
    

  88.                                                         if( DelayCnt >= `TIME_500US ) DelayCnt <= 32'd0; //delay for 500us
    

  89.                                                         else if( DelayCnt == `TIME_70US ) begin SlaveAck <= Dq ;  DelayCnt <= DelayCnt + 32'd1; end//delay for 70us //get slave reponse
    

  90.                                                         else DelayCnt <= DelayCnt + 32'd1;
    

  91.                                                         end
    

  92.         WRITE_ROM_CMD, READ_FAMILY_CODE, READ_CRC_CODE        :
    

  93.                                                                 begin
    

  94.                                                                 if(DelayCnt >= `TIME_100US ) //delay for 100us
    

  95.                                                                         begin
    

  96.                                                                         DelayCnt <= 32'd0; 
    

  97.                                                                         if( BitCnt == 6'd7 ) BitCnt <= 6'd0;
    

  98.                                                                         else BitCnt <= BitCnt + 6'd1;
    

  99.                                                                         end
    

  100.                                                                 else begin BitCnt <= BitCnt; DelayCnt <= DelayCnt + 32'd1; end
    

  101.                                                                 end
    

  102.         READ_SERINUM_CODE:        begin
    

  103.                                                                 if(DelayCnt >= `TIME_100US )//delay for 100us
    

  104.                                                                         begin
    

  105.                                                                         DelayCnt <= 32'd0; 
    

  106.                                                                         if(BitCnt == 6'd47) BitCnt <= 6'd0;
    

  107.                                                                         else BitCnt <= BitCnt + 6'd1;
    

  108.                                                                         end
    

  109.                                                                 else begin BitCnt <= BitCnt; DelayCnt <= DelayCnt + 32'd1; end
    

  110.                                                                 end
    

  111.         DATA_EN                        :        ReadFinish <= 1'b1;
    

  112.         default                        :        begin BitCnt <= 6'd0; SlaveAck <= 1'b1;  DelayCnt <= 32'd0; ReadFinish <= 1'b0; end
    

  113.         endcase
    

  114.         end
    

  115.         
    

  116.         
    

  117.         
    

  118.         
    

  119.         always [url=home.php?mod=space&uid=72445]@[/url] (posedge Clk)
    

  120.         begin
    

  121.         if( ~Rst ) St <= IDLE_STATE;
    

  122.         else 
    

  123.                 case(St)
    

  124.                 IDLE_STATE                        :          St <= RESET;
    

  125.                 RESET                                :         if(        DelayCnt > `TIME_600US ) St <= READ_PULSE; //delay for 600us
    

  126.                 READ_PULSE                        :        begin
    

  127.                                                                         if( DelayCnt >= `TIME_500US ) //delay for 500us
    

  128.                                                                                 begin
    

  129.                                                                                 if(SlaveAck == 0 ) St <= WRITE_ROM_CMD;
    

  130.                                                                                 end
    

  131.                                                                 end
    

  132.                 WRITE_ROM_CMD                 :        if( ( DelayCnt >= `TIME_100US ) && (        BitCnt == 6'd7        ) ) St <= READ_FAMILY_CODE        ;                                                        
    

  133.                 READ_FAMILY_CODE        :        if( ( DelayCnt >= `TIME_100US ) && (        BitCnt == 6'd7        ) ) St <= READ_SERINUM_CODE         ;
    

  134.                 READ_SERINUM_CODE        :        if( ( DelayCnt >= `TIME_100US ) && (        BitCnt == 6'd47) ) St <= READ_CRC_CODE ;
    

  135.                 READ_CRC_CODE                :        if( ( DelayCnt >= `TIME_100US ) && (        BitCnt == 6'd7        ) ) St <= DATA_EN ;
    

  136.                 default                         :         ;
    

  137.                 endcase
    

  138.         end
    

  139.         
    

  140.         
    

  141.         endmodule
    

  142.         
    

  143.         
    

  144.         
    

  145.        


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