uart接口设计及fpga验证的论文

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1、微电子学论文微电子学论文UART接口设计及FPGA验证专业：微电子摘要：随着电子技术的发展，以及数据传送的需要，通用异步接收/发送器（UART）已成为MCU、CPU、DSP等的基本配置，应用广泛。UART数据通过串行输入、输出，不同装置间通信不需要传送时钟信号，避免了同步传送的时序处理问题，数据线引脚较少，避免了信号间的相互干扰，是未来数据传送的发展方向。本文主要讨论如何应用VerilogHDL语言，基于FPGA器件实现可复用的UARTIPCore。通过修改配置文件，用户可以根据需要设置相应的参数，以实现相应功能的UART器件。本设计模块主要包括U

2、ART发送器、接收器、波特率发生器，以及总线接口控制逻辑。设计通过Xilinx公司的Spartan－3系列器件XC3S400FPGA进行功能验证。关键词：UART、IP核、发送器、接收器、波特率发生器、VerilogHDLAbstract:Withthedevelopmentofelectronictechnology,astheneedofdatatransmitter,theUniversalAsynchronousReceiver/Transmitter(UART)nowisthebasiccomponentofMCU,CPU,DSP,etc

3、.Byseriesdatainput/output,thereisnoneedtosendclocksignalwhencommunicationbetweendifferentequipments,avoidingtimingsynchronousproblem,andthedatapinisonlyone,avoidthedisturbamongthesignalsinparallelcommunication.So,seriesdatatransmittingisthedevelopmentdirectioninfuture.Thispape

4、rfocusesonhowtouseVerilogHDLtocarryoutreusableUARTIPCore,basedonFPGA.Bymodifyingtheconfigurationdocuments,theusercandesigndifferentUARTcomponent.Thedesignismadeupofthesemodules,suchasTransmitter,Receiver,Bade_rategenerator,andtheBusinterfacemasteringlogic.Whenvalidatingthedesi

5、gn,weuseXC3S400FPGAofXilinxCO.,LTD’sSpartan-3spectrum.KeyWords:UART,IPCore，Transmitter，Receiver，VerilogHDLiii微电子学论文目录第一章引言……………………………………………………………………1第二章UART的协议……...................................................................................22.1异步通信…………………………………………………………22.

6、2串行通信的过程及通信协议…………………………………….32.2.1串并转换与设备同步………………………………………….32.2.2串行通信协议…………………………………………………32.3UART的典型应用……………………………………………….52.4UART的时钟控制……………………………………………….62.5UART的数据采样……………………………………………….6第三章UART的硬件设计…………………………………………………….73.1UART总体构架………………………………………………….73.1.1UART结构………………………………

7、…………………...73.1.2UART的帧格式………………………………………….…...73.1.3UART的设计规格……………………………………………83.2串行数据发送模块……………………………………………113.2.1发送顶层模块……………………………………………...113.2.2取数控制………………………………………………..…123.2.3发送状态机………………………………………………...133.2.4EDA工具验证………………………………………………143.3串行数据接收模块……………………………………………153.3.1接收顶层

8、模块…………………………………………...…153.3.2数据同步装置………………………………………...……153.3.