//lcd顯示模組
module lcd_IP_model(clk,rst,data_buf,lcd_e,lcd_rw,lcd_rs,lcd_data);
 input clk;
 input rst;
 input [255:0]data_buf;     //資料介面
 output lcd_e;
 output lcd_rw;
 output lcd_rs;
 output [7:0]lcd_data;
 //--------------------------------------------------------------- 
 //分頻得到clk_800Hz
 reg [16:0]cnt;
 reg clk_lcd;
 always @(posedge clk or negedge rst)
  if(!rst)
   cnt <= 1'b0;
  else
   begin
    cnt <= cnt + 1'b1;
    if( cnt == 17'd31249)
    begin
     cnt <= 1'b0;
     clk_lcd <= ~clk_lcd;
    end
   end
 //--------------------------------------------------------------- 
 reg [2:0]func;    //狀態機func
 reg [3:0]com_cnt;   //com_buf_bit的計數模組
 reg [5:0]data_cnt;  //data_buf_bit計數模組
 reg [87:0]com_buf_bit; //11條lcd螢幕指令 每條8bit，11條就需要 11x8=88bit
 reg [255:0]data_buf_bit;//lcd 每行16個字元，一共兩行，總共32個字元，一個字元需要8bit顯示，所以32x8=256bit 參考LCD1602液晶顯示控制部分
 parameter set0=4'd1,set1=4'd2,dat1=4'd3,set2=4'd4,dat2=4'd5,done=4'd6;
 parameter com_buf={8'h02,8'h06,8'h0C,8'h38,8'h80,8'h00,8'h00,8'h00,8'h00,8'h00,8'h00};//LCD1602指令，對螢幕初始化
 //--------------------------------------------------------------- 
 reg [7:0]lcd_data;
 reg lcd_rs;
 reg en;
 reg [255:0]data; //因為封裝成ip核所以採用一個暫存器把data_buf值存起來,
       //後面做對比用，如果data值變化，顯示內容也就變化
 always @(posedge clk_lcd or negedge rst)
 begin
  if(!rst)
   com_buf_bit <= 8'h01;  //清屏指令
  else
  begin
   en <= 0;  //寫指令
   case(func)
    //液晶屏初始化
    set0: begin
       com_buf_bit <= com_buf;
       data_buf_bit <= data_buf;
       data <= data_buf;   //data_buf存到暫存器data裡面
       com_cnt <= 1'b0;
       data_cnt <= 1'b0;
       func <= set1;
      end
 //---------------------------------------------------------------    
    set1: begin
       lcd_rs <= 0; //寫指令
       lcd_data <= com_buf_bit[87:80];
       com_buf_bit <= (com_buf_bit<<8);
       com_cnt <= com_cnt + 1'b1;
       if(com_cnt <= 10) //共11次，11條lcd指令
        func <= set1;
       else
       begin
        func <= dat1;
        com_cnt <= 1'b0;
       end
      end
 //---------------------------------------------------------------    
    dat1: begin
       lcd_rs <= 1; //寫資料
       lcd_data <= data_buf_bit[255:248];
       data_buf_bit <= (data_buf_bit<<8);
       data_cnt <= data_cnt + 1'b1;
       if(data_cnt < 15) //共16次 液晶屏第一行顯示的內容
        func <= dat1;
       else
        func <= set2;
      end
 //---------------------------------------------------------------    
    set2: begin
       lcd_rs <= 0; //寫指令
       lcd_data <= 8'hC0; //表示第二行第一位
       func <= dat2;
      end
 //---------------------------------------------------------------   
    dat2: begin
       lcd_rs <= 1;  //寫資料
       lcd_data <= data_buf_bit[255:248];
       data_buf_bit <= (data_buf_bit<<8);
       data_cnt <= data_cnt + 1'b1;
       if(data_cnt < 31)  //共32次 把第二行的內容顯示在螢幕上
        func <= dat2;  //不能把第一行字元顯示出來，所以採用分兩次寫資料
       else
       begin
        func <= done;
        data_cnt <= 1'b0;
       end
      end
 //---------------------------------------------------------------   
    done: begin
       if(data_buf!==data ) //判斷有沒有新送進來的資料，對比法
       func <= set0;  //有就回液晶屏初始化
       else
       begin
        func <= done;  //沒有就結束
        en <= 1;
       end
      end
      default:func <= set0;
    endcase
   end
  end
 //---------------------------------------------------------------  
  assign lcd_e = clk_lcd | en;
  assign lcd_rw = 0;
 
endmodule