支持IRDA10协议UART的IP软核的设计

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1、西安理工大学硕士学位论文支持IRDA1.0协议UART的IP软核的设计姓名：胡茂文申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：张华曹20040101摘要支持IRDA1.0协议UART微电子学与固体电子学的IP软核的设计学科名称:指导老师:研究生：论文针对日前信息技术的发展和开发有自主知识产权的IP核的迫切需要，结合数据通讯的实际应用，设计了一个支持红外协议（IRDA1.0）的UART的IP软核。该软核既可以单独使用.也可集成到系统级芯片中。此IP软核的开发，对于我国廿发和完善拥有口主知识产权的IP核库有着重耍的实川价值和借鉴意

2、义。同时支持多传输协议接rq的UART软核，因其用途广泛，需求数量大也具有巨大的商业价本课题采用Top_down设计方法学，通过对系统按功能划分模块來进行设计。先対各功能模块进行设计、模拟、验证，再対整个系统组合起來进行模拟、验证，最后利用FPGA进行硕件验证。结果表明设计正确.功能良好。完全满足工业应用的需要。全文共分六章，其屮第三章、第四五章和第五章是本文的重点。主要阐述了课题研究的方法、内容和结果。第一章，论文通过分析目前国际、国内集成电路发展的现状和支持多通讯协议接口在数据通讯领域的广泛应用以及拥有自主知识产权的IP核的重耍性，

3、论证了设计一个支持红外协议的UARTIP软核的实际学术意义和经济意义。第二章，详细介绍了UART的工作原理和相关的红外通讯协议。第三章，按照设计思想，阐明具体设让该系统。首先阐述了设计的UART的主西安理工大学硕士学位论文要功能指标：接着介绍了所设计的uART的各种功能和不同的工作模式：最后介绍对系统划分模块以及设计这些功能模块。第四章，给出了各功能模块的功能和时序仿真图.结呆证明设计的止确性。第五章，详细介绍了基丁-FPGA硬件验证的设计和验证方法。主要的步骤包括：系统设计，模块设计，功能仿真、时序仿真和硬件验证。系统设计是皋于UAR

4、T的实现算法和设计指标要求，対系统划分模块以及各个模块的信号连接：模块设计是设计岀每个模块的功能，并用Veri1og-HDL语言编写代码来实现模块功能：功能仿真和时序仿真使川的工具是CADENCE的NC_verilog,首先对系统的每个模块进行功能和时序仿真，仿真通过Z后.将整个系统的代码在外部的输入端口加上激励，对整个系统进行功能和时序仿真：硬件验证是用FP6A对系统进行了功能验证。使用XILLINX的FPGAXC2S50P0208,经过FPGA的实现流程，把配置文件配置到XC2S50PQ208,搭建了一个验证系统，通过单片机來对各控

5、制寄存器写入控制字來控制系统的工作状态，川逻辑分析仪采集输出的信号。功能验证的结果表明本设计完全实现了设计所规定的指标。第六章，总结了课题所作的工作和取得的成果，也对在课题进行中一些心得进行了总结，最后进行了课题展望。关键词：通川界步接收发送器(UART)IP软核红外协议(IRDAI.0)FPGA验PSOFTCOREDESIGNOFUARTSUPPORTINGIRDA1.why,:->rGraduateStude7nt：H忆JvVJ『I“锄Data：刈劭嘶加A历册AbstractAccordingtotheanxiousrequirem

6、entoftheinformationtechnologyandthewideapplicationofdatacommunication,IPsoftcoreofUARTsupportingIRDAl・Oprotoco1isdcsigncd・AnditnotonlycanbcapplicdasamoduleFbutalsocanbcwidelyappliedinsystemlevelchipdesign・ThedesignofIPcoreisthemostpractica11yusefulandreferentialfordevelo

7、pingandperfectingIPcorestoreinourcountryMoreover,The1Psoftcorehasa1argeeconomicmarketTheprojectuse“Top—downtechno1ogytodeve1opcorebydividingUARTaccordingtoit'sfunction.Atfirst,designandsimulatconsinglemodule,second1y,onthewholesystem,atlastverificationusingFPGA・Theresult

8、provedthedesignisrc1iablcandperfectonfunctionThercarcsixsectionsinthewholethesis.Thcthird,fourth,andfif