基于fpga的uart设计

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1、第一章草鱼设计要求草鱼 一、pork设计一个全双工UART电路，鲤鱼具体要求如下：pork草鱼 支持数据格式：pork起始位（1bit）＋数据（8bit）＋奇偶校验位（1bit）＋终止位（1bit）草鱼 奇/偶校验可配置草鱼 可配置支持115200以下的常见波特率草鱼 支持115200以下的波特率自适应，鲤鱼自适应过程如下：pork草鱼 复位后，鲤鱼UART首先接收输入，鲤鱼不断自动调整波特率，鲤鱼直到以一定波特率正确连续接收到3个bytes的0x55草鱼 接着UART以此波特率连续发送3个bytes草鱼0xaa草鱼 之后两端

2、以此波特率进行通信草鱼 波特率自适应只在电路复位后进行一次，鲤鱼如欲再次自适应波特率应对电路再次复位草鱼 波特率自适应过程中不能对UART的波特率作任何设置，鲤鱼自适应完成后可以对波特率作设置草鱼 自动计算校验位用于发送数据；pork对接收到的校验位和数据进行校验，鲤鱼发现错误应设置错误标志，鲤鱼并丢弃数据草鱼 对接收不正常数据（如无终止位、pork无校验位、pork数据位数不正确等）应能自动识别并设置错误标志、pork丢弃草鱼 二、pork设计工具：pork草鱼 1）所有电路采用VerilogHDL或原理图方法进行设计草鱼

3、2）在QuartusII下进行设计草鱼 3）综合和仿真可以采用其他工具，鲤鱼如综合可以采用Synplify，鲤鱼仿真可以采用ModelSim草鱼 4）目标器件采用与实验箱相同的器件草鱼 第二章草鱼相关理论与技术草鱼 2.1草鱼UART相关内容简介草鱼 2.1.1复杂可编程逻辑器件FPGA简介草鱼 FPGA（Field－Programmable草鱼Gate草鱼Array），鲤鱼即现场可编程门阵列，鲤鱼它是在PAL、porkGAL、porkCPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。草鱼它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一

4、种半定制电路而出现的，鲤鱼既解决了定制电路的不足，鲤鱼又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。草鱼草鱼 FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic草鱼Cell草鱼Array）这样一个概念，鲤鱼内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable草鱼Logic草鱼Block）、pork输出输入模块IOB（Input草鱼Output草鱼Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。草鱼草鱼 草鱼草鱼草鱼草鱼2.1.2草鱼RS-232介绍草鱼 RS232接口,就是普通电脑后面那个串口。草鱼一般为9针的，鲤鱼也有2

5、5针的。草鱼是1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、pork调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定草鱼 的用于串行通讯的标准。草鱼它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”(RS-232C,其中C表示此标准修改了三次).标准中包括了电气和机械方面的规定.该标准规定采用一个25个脚的草鱼DB25连接器，鲤鱼对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，鲤鱼还对各种信号的电平加以规定.后来随着设备的不断改进,成了目前大家普遍见到的9脚。草鱼草鱼 在不使用传输控制信号的情

6、况下,用3根线就可以传输了，鲤鱼9芯的是2收3发5地，鲤鱼25芯的是2发3收7地。草鱼两设备用RS232相连的时候为收——发，鲤鱼发——收，鲤鱼地——地。草鱼草鱼 草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼2.3硬件结构设计草鱼 草鱼草鱼草鱼草鱼UART处理的是并行数据转为串行信号和串行数据转为并行，鲤鱼但并不是简单的转换。草鱼分析UART的结构，鲤鱼可以看出UART主要由数据总线接口、pork控制逻辑接口、pork波特率发生器、pork发送逻辑和结束逻辑等部分组成，鲤鱼各部分间的关系如图1所示。草鱼草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼

7、草鱼 10草鱼 草鱼 草鱼 草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼 草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼 图1草鱼草鱼UART通信接口结构图草鱼 2.4软件设计草鱼 草鱼草鱼软件采用草鱼Altera公司的草鱼MAX+PLUSⅡ设计逻辑结构,设计的内容包括通用草鱼I/O地址译码器、pork各个寄存器以及草鱼UART核。草鱼UART核主要包括草鱼3个部分:波特率发生器、pork数据发送部分和数据接收部分

8、。草鱼草鱼I/O地址译码器和草鱼UART核使用硬件描述语言VHDL来编写实现。草鱼草鱼 2.4软件设计草鱼 软件采用草鱼Altera公司的草鱼MAX+PLUSⅡ设计逻辑结构,设计的内容包括通用草鱼I/O地址译码器、pork各个寄存器以及草鱼UART核。草鱼UART核主要包括草