【精品】申博论文

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1、摘要串行通信广泛应用于数字通信和控制系统屮，专用串口通信芯片引脚多接口复杂，可编程逻辑器件CPLD体积小功能强大。将串口功能集成在一片CPLD芯片里，整个系统将变得简洁。本设计使用逻辑关系清晰设计语言简练的駛件描述语言VerilogHDL,将串行通信核心功能集成到CPLD内部，使CPLD成为串行通信模块，完成串并收发的功能。该方法简单快捷，易于实现，设计的模块紧凑小巧，可以作为串行通信接口的标准模块接入到用户的各种设计中。本设计采用XC9500系列CPLF,使用的硬件描述语言为VerilogHDL0使用界步通信方式，规定传输的一帧数据为10位，由低到高传送，最低

2、位为启动位（低电平）,中间8位数据位，最高位为停止位（高电平）。使用11.05926MHZ的晶振1152次分频得到9600的波特率。接收器不断检测串行数据输入端RXD,由丁•无效或停止位都为高电平，若出现低电平，表示起始位到来，数据传输开始。发送器将数据存入寄存器，发送时在数据位前增加一位低电平起始位，在数据位末增加一位高电平结朿位。关键词：VerilogHDL；CPLD；串行通信引言通信领域内，有两种数据通信方式：并行通信和串行通信。随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展，通信的功能越来越重要。通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的

3、传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备Z间的传输。一.并行通信：并行通信传输屮有多个数据位，同时在两个设备之间传输。发送设备将这些数据位通过对应的数据线传送给接收设备，还可附加一位数据校验位。接收设备可同时接收到这些数据，不需要做任何变换就可直接使用。并行方式主要用于近距离通信。计算机内的总线结构就是并行通信的例子。这种方法的优点是传输速度快，一位（比特）时间内可传输一个字符；通信成本高，每位传输要求一个单独的信道支持；因此如果一个字符包含8个二进制位，则并行传输要求8个独立的信道的支持；不支持长距离传输：由于信道Z间的电容感应，远距离传输时，

4、可靠性较低。2接T农七•A设备•~・11检二•串行通信串行数据传输时，数据是一位一位地在通信线上传输的，先由具有几位总线的计算机内的发送设备，将儿位并行数据经并一串转换硬件转换成串行方式，再逐位经传输线到达接收站的设备中，并在接收端将数据从串行方式垂新转换成并行方式，以供接收方使用。串行数据传输的速度较低，一次一位；通信成木也较低，只需一个信道。支持长距离传输，目前计算机网络中所用的传输方式均为串行传输。，但对于盖面极其广阔的公用电话系统来说具有更大的现实意义。串行数据通信的方向性结构有三种，即单工、半双工和全双工.WVWHVW—►发送设备・-接收设备通信连接(

5、8)单工(b)半观1(c)全孜工三•串行传输传输方式串行传输方式分为同步传输和异步传输两种。1.同步传输：同步传输是以同步的时钟节拍来发送数据信号的，因此在一个串行的数据流中，各信号码元之间的相对位置都是固定的(即同步的)。在同步传输的模式下，数据的传送是以一个数据区块为单位，因此同步传输乂称为区块传输。在传送数据时，需先送出2个同步字符，然后再送出整批的数据。如图：1byte1byte1byte1byteISyncISyncIDatablockIBCCIEOBISync:同步字符Datablock:数据区块BCC:区块检查字符EOB:区块结束字符同步传输的比特

6、分组要大得多。它不是独立地发送每个字符，每个字符都有自己的开始位和停止位，而是把它们组合起来一起发送。我们将这些组合称为数据帧，或简称为帧。数据帧的第一部分包含一组同步字符，它是一个独特的比特组合，类似于前面提到的起始位，用于通知接收方一个帧已经到达，但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致，使收发双方进入同步。帧的最后一部分是一个帧结束标记。与同步字符一样，它也是一个独特的比特串，类似于前面提到的停止位，用于表示在下一帧开始之前没有别的即将到达的数据了。2.异步传输：异步传输将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任

7、何时刻发送这些比特组，而接收方从不知道它们会在什么时候到达。一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。按下一个字母键、数字键或特殊字符键，就发送一个8比特位的ASCII代码。键盘可以在任何时刻发送代码，这取决于用户的输入速度，内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。在异步传输中，被传输的单位是字符，每个字符可由5~8位码元组成。每个字符前需加一位起始位“0”，以表示一个字符的开始。在字符后加上一位校验位，以便接收方进行错误校验。然后再加1・5或2位停止位“T,以表示一个字符的结束。当不发送信号时一直发送停止位“T,接收方根据1至0的跳变來辨别一个新字符的开

8、始，如下图所示。该异步传