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1、维普资讯http://www.cqvip.com李或等:简化uA丝简化UART功能FPGA实现李或,于宏毅,王大鸣,顾雪琳(1.解放军信息工程大学信息工程学院河南郑州450002;2.北京邮电大学北京100876)摘要:提出了-eARM+FPGA结构系统中简化UART功能的FPGA实现方法,使用了状态机未描述接收嚣和发送器的基本功能,最后分剐给出了一个串行数据帧长度的接收和发送的仿真结果.关t词:FPGA;UART;状态机;ARM中圈分类号:TN919.8文献标识码:B文章编号:1004—373
2、X(2004)04—064—03FPGAImplementationofSimplifiedUARTFunctionLIYu.YUHongyi。WANGDaming,GUXuelin。(1.InstituteofInformationEngineering,PLAInformationEngineeringUniversity,Zhengzhou,450002·China;2.BeiingPostsandTekcommunicationsUniversity,Beijing,100876,Chi
3、ps)Abstract:AkindofFPGAimplementationofsimplifiedUARTfunctioninanARM+FPGAarchitectureisproposedinthispaper.Thestatusmachineisusedtodescribethebasicfunctionofthetransmitterandthereceiver.Finallythesimulationsoftransmittingandreceivingareprovidedwithin
4、oneserialdataframe.Keywords:FPGA;UART;statusmachine;ARM信。图1是简化的异步串行通信连接示意图。1引育在ARM+FPGA系统结构中,实现基于ARM的FPG^×互EP^7R3Ml2嵌入式处理器和FPGA之间通信最简单的方法就是通信号地过异步串行接口EIARS232C。考虑选用集成有UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)控图1简化的异步串行通信连接示意图制器的嵌入式处理器(例如,EP7312
5、),那么嵌入式处2简化UART功能的FPGA实现理器一侧就具有了利用异步串行接口收、发通信的能力。然而,FPGA内部并不拥有CPU控制单元,无法本文将详细地讨论简化UART功能在FPGA中的处理由UART控制器产生的中断,所以FPGA一侧不实现方法。简单回顾一下异步串行通信的数据格式。能利用现成的UART控制器构成异步串行接口,必须图2表明在异步传送中串行发送一个数据字节的位定时将UART控制器的功能集成到FPGA内部。关系(图中没有包括奇偶校验位)。发送一个完整的字节同一个系统中的ARM与FP
6、GA之间属于短距离信息,首先是一个作为起始位的逻辑“0”位,接着是8通信连接,他们之间的异步串行通信并不需要完整的个数据位,然后是1个、1+1/2个或2个停止位——逻UART功能,那些RS232标准中的联络控制信号线可辑“l”位,数据线空闲时呈现为高或“l”状态。在字以省略,仅仅保留收、发数据线和地线,这样给UART符的8位数据部分,先发送数据的最低位,最后发送最功能的FPGA编程实现带来了极大的省略。嵌入式处高位。每位持续的时间是固定的,由发送器本地时钟控理器EP7312带有2个支持异步串行通
7、信RS232的制,每秒发送的数据位个数,即为“波特率”。起始位和16550类型的UART,UART1不仅有TX,RX,而且停止位起着很重要的作用。显然,他们标志每个字符的支持Modem控制信号,UART2只有标准的TX,RX开始和结束,但更重要的是他们使接收器能把他的局部以及地信号,刚好能够利用UART2与FPGA实现通时钟与每个新开始接收的字符再同步。异步通信没有可参照的时钟信号,发送器随时都可能发送数据,任何时收藕日期:2003—10—29刻串行数据到来时,接收器必须准确地发现起始位下降64
8、维普资讯http://www.cqvip.com‘—现——-代———电—●i_-垫———查——!——墨●Q——兰——±__签●——兰——塑——整——_蔓————!———塑————————一一.沿的出现时间,从而正确地采样紧接着的1O~11位(包位时钟5倍频。钟与篡发送器的时钟不墨是同一个,因此,接收⋯。⋯l竺:竺兰臣I臣l正I器采样点的间隔跟由发送器时钟所确定的位间隔时间不同,接收器一定不能让他的相lIIIIlIIIlIIIllIlIlSOS1S2S3S4DOD1D2D3D4DODID2D3D4
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