Verilog设计UART发送接收及错误仿真

概述
UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发器）是一种常见的串行通信接口，广泛应用于嵌入式系统中。本文将介绍如何使用Verilog设计一个基本的UART发送和接收模块，并使用错误仿真技术对其进行测试。

UART发送模块设计
首先，我们来设计UART发送模块。该模块负责将数据按照UART协议转换成串行数据并发送出去。

module uart_transmitter(
  input logic clk,
  input logic reset,
  input logic start,
  input logic [7:0] data,
  output logic tx,
  output logic tx_busy
);

  // 内部寄存器定义
  logic [3:0] state;
  logic [3:0] bit_count;
  logic [7:0] shift_reg;

  always_ff @(posedge clk or posedge reset) begin
    if (reset) begin
      state <= 4'b0000;
      bit_count <= 4'b0000;
      shift_reg <= 8'b00000000;
      tx <= 1;
      tx_busy <= 0;
    end else begin
      case (state)
        4'b0000: begin  // 空闲状态
          if (start)