编写Verilog HDL语言完成DS18B20的初始化工作、首先会读取DS18B20温度传感器的48位ID号、启动DS18B20温度的转换以及读取温度转化的结果。在完成读取48位ID号以及读取温度转换结果的过程后FPGA还要实现对于CRC校验码的计算用以保证在此过程当中通信数据的可靠性。以上操作反复进行可以用状态机来实现。状态机的各种状态如下：RESET1：对DS18B20温度传感器完成第一次的

以下是Verilog HDL语言代码，实现DS18B20的初始化工作、读取48位ID号、启动温度转换、读取温度转换结果以及CRC校验码计算：

module ds18b20(
  input clk,
  input reset,
  input [7:0] cmd,
  output reg [47:0] id,
  output reg [11:0] temp_data
);

// 状态定义
parameter RESET1 = 2'b00;
parameter CMD33 = 2'b01;
parameter GET_ID = 2'b10;
parameter RESET2 = 2'b11;
parameter CMDCC = 2'b00;
parameter CMD44 = 2'b01;
parameter RESET3 = 2'b10;
parameter CMDCC2 = 2'b11;
parameter GET_TEMP = 2'b00;
parameter DELAY = 2'b01;
parameter WRITE_BIT = 2'b10;
parameter READ_BIT = 2'b11;

// 内部信号定义
reg [7:0] data;
reg [7:0] crc;
reg [2:0] state;
reg [3:0] bit_count;
reg [47:0] shift_reg;

// 初始化
initial begin
  state = RESET1;
  bit_count = 0;
end

// 状态机逻辑
always @(posedge clk) begin
  if (reset) begin
    state <= RESET1;
    bit_count <= 0;
    shift_reg <= 48'b0;
    id <= 48'b0;
    temp_data <= 12'b0;
  end else begin
    case (state)
      // 复位1，等待800μs
      RESET1: begin
        state <= CMD33;
        #800;
      end
      // 发送0x33命令读取ID号
      CMD33: begin
        data <= 8'h33;
        state <= WRITE_BIT;
      end
      // 读取ID号
      GET_ID: begin
        id <= shift_reg;
        state <= RESET2;
      end
      // 复位2，等待800μs
      RESET2: begin
        state <= CMDCC;
        #800;
      end
      // 发送忽略ROM命令
      CMDCC: begin
        data <= 8'hCC;
        state <= WRITE_BIT;
      end
      // 发送0x44命令启动温度转换，等待900ms
      CMD44: begin
        data <= 8'h44;
        state <= WRITE_BIT;
        #900000;
      end
      // 复位3
      RESET3: begin
        state <= CMDCC2;
      end
      // 发送忽略ROM命令
      CMDCC2: begin
        data <= 8'hCC;
        state <= WRITE_BIT;
      end
      // 读取温度转换结果
      GET_TEMP: begin
        temp_data <= shift_reg[11:0];
        state <= DELAY;
      end
      // 等待800μs
      DELAY: begin
        state <= READ_BIT;
        #800;
      end
      // 写入数据位
      WRITE_BIT: begin
        shift_reg[bit_count] <= data[0];
        crc <= crc ^ shift_reg[bit_count];
        data <= {1'b1, data[7:1]};
        bit_count <= bit_count + 1;
        if (bit_count == 47) begin
          state <= GET_ID;
        end else begin
          state <= READ_BIT;
        end
      end
      // 读取数据位并进行CRC校验计算
      READ_BIT: begin
        data <= {data[6:0], 1'b0};
        shift_reg[bit_count] <= data[0];
        crc <= crc ^ shift_reg[bit_count];
        bit_count <= bit_count + 1;
        if (bit_count == 47) begin
          state <= GET_TEMP;
        end else begin
          state <= WRITE_BIT;
        end
      end
    endcase
  end
end

// CRC校验模块
always @(posedge clk) begin
  if (reset) begin
    crc <= 8'h0;
  end else begin
    case (state)
      // 写入数据位时清空CRC校验码
      WRITE_BIT: begin
        crc <= 8'h0;
      end
      // 读取数据位时进行CRC校验计算
      READ_BIT: begin
        if (crc[7]) begin
          crc <= (crc << 1) ^ 8'h18;
        end else begin
          crc <= crc << 1;
        end
      end
    endcase
  end
end

endmodule
``