基于FPGA异步串行通信接口模块设计与实现.doc
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1、基于FPGA异步串行通信接口模块设计与实现摘要:在基于FPGA芯片的工程实践中,经常需要FPGA与上位机或其他处理器进行通信,为此设计了用于短距离通信的UART接口模块。该模块的程序采用VHDL语言编写,模块的核心发送和接收子模块均采用有限状态机设计,详述了各子模块的设计思路和方法,给出了它们的仿真时序图。综合实现后,将程序下载到FPGA芯片中,运行正确无误。又经长时间发送和接收测试,运行稳定可靠。相对参数固定的设计,该UART的波特率、数据位宽、停止位宽、校验位使能及校验模式选择均可以在线设置,为FPGA与其他设备的通信提供了一种可靠途径,具备较强的实用价值。引言通用异步收发器(,)尽管自世
2、纪年代就已出现,但因其简单可靠,目前仍是一种使用广泛的串行通信接口。各种微处理器,不论是单片机,还是、,都是基本外围模块。许多场合如系统监控、数据采集都要用到串口通信,甚至要用多个串口,如开发串口服务器。此时通常采用专用芯片,如、等扩展串口。专用芯片使用简单,然而缺乏灵活性,同时专用芯片集成的串口数量也有限,有时需使用多个芯片才能满足要求,增加了系统的复杂度,降低了可靠性。()作为一种可编程芯片,其资源丰富、工作效率高,常用于高速数据采集、算法的高速并行执行。用户可通过硬件描述语言或电路原理图,设计出个性化的高性能电路模块,具有设计灵活,升级方便的优点。在基于的工程实践中,常需要其与串口设备通
3、信,但在现有的开发环境中没有相关的核。目前也有使用设计的例子后,但有的参数固定,缺乏通用性。本文设计和实现了参数可在线配置的接口模块,为与其他设备通信提供了一种可靠途径。串行通信简介标准的接口常采用连接器,其有根数据线,根控制线,根信号地线。本文设计的符合串行通信标准,但在实际中,标准中诸多控制信号使用较少,故文中的只使用其中的根信号线,即、和信号地,这也是很多微处理器模块所采用的信号线。属于异步通信接口,通信双方需约定好波特率。国际上规定了一系列标准的波特率,如、等。每一数据帧,依次由起始位(位)、数据位(位),奇偶校验位(可选的位)以及停止位(位)组成。其中数据位部分是从最低位先开始传送的
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- 关 键 词:
- 基于 FPGA 异步 串行 通信 接口 模块 设计 实现
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