`timescale 1ns / 1ps
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Company:
// Engineer:
//
// Create Date:    19:54:14 10/25/2016
// Design Name:
// Module Name:    uart
// Project Name:
// Target Devices:
// Tool versions:
// Description:
//
// Dependencies:
//
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
module uart(
    input clk,
    input rst,
    input [3:0] bcd0,
    input [3:0] bcd1,
    output tx_out
    );

reg [32:0] tx_shr; //1 startbit+7 adatbit+paritás bit+2 stopbit=11 bit. 3-szor kell átvinni 3*11=33 bit.
reg [5:0] tx_cntr; //Számlálónak 33-ig kell számolni így 6 bites számlálónk kell.
wire tx_en;
reg out;
reg [7:0] rate; //115200bps sebesség kell! Ehhez a 16Mhz-es órajelet 115200-al kell leosztani. Ez a hányados eredménye közelítőleg 139. Ehhez 8 bitre van szükségünk.

assign tx_out=out; //Kimenetnek értékadás.

always@(posedge clk)
begin
if(rst) rate<=0; //resetjelre jelosztó 0-zása.
else if(rate==139) rate<=0; //ha eléri a 139-et akkor töltöttsük be a 0-át.
else rate<=rate+1; //ha nincs resetjel, és nem értünk a 139-hez akkor számoljunk tovább.
end


always@(posedge clk)
begin
	if(rst) //resetjel esetén
		begin
			tx_shr<=0; //0-zuk a shift regiszter.
			tx_cntr<=0; //0-zuk a számlálót.
			out<=1; //Idle állapot 1 értékről indul.
		end
	else
	begin
	if(tx_en==1) //van engedélyező jelünk
		begin
			if(tx_cntr==0) // 0-ás fázisban vagyunk
				begin
				tx_shr[32]<=0; //startbit
				tx_shr[31:25]<={bcd1[0],bcd1[1],bcd1[2],bcd1[3],3'b110}; //adatbitek, lsb->msb sorrendben, hexa számok a 3X kezdetüek(source: wikipedia)
				tx_shr[24]<=bcd1[0]^bcd1[1]^bcd1[2]^bcd1[3]; //paritáás bit számítása páros paritáshoz
				tx_shr[23:22]<=2'b11; //2 stopbit
				//ugyanez a másik számjegyre
				tx_shr[21]<=0; //startbit
				tx_shr[20:14]<={bcd0[0],bcd0[1],bcd0[2],bcd0[3],3'b110}; //adatbitek, lsb->msb sorrendben, hexa számok a 3X kezdetüek(source: wikipedia)
				tx_shr[13]<=bcd0[0]^bcd0[1]^bcd0[2]^bcd0[3]; //paritáás bit számítása páros paritáshoz
				tx_shr[12:11]<=2'b11; //2 stopbit
				//ugyanez a kocsi-vissza karakterre
				tx_shr[10]<=0; //startbit
				tx_shr[9:3]<=7'b1011000; //adatbitek, lsb->msb sorrendben, kocsi vissza karakter értéke: 0dh
				tx_shr[2]<=1; //3db 1-es bit így páros paritás esetén 1-es érték szükséges
				tx_shr[1:0]<=2'b11; //2 stopbit
				//ekkor 32 darab kiküldendő bit van az összesen 33 állapotunk, a 32 kiküldendő bit és a kezdőfázis amikor beolvassuk az adatokat.
				tx_cntr<=32;
				out<=1; //Idle állapot visszaállítása 1
				end
			else
				begin
				out<=tx_shr[32];
				tx_shr<={tx_shr[31:0],1'b0};
				tx_cntr<=tx_cntr-1;
				end
		end
	end
end
endmodule