基于FPGA的串口设计 (2).doc

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1、目录目录任务书………………………………………………………………………………….Ⅰ开题报告……………………………………………………………………………….Ⅱ指导教师审查意见…………………………………………………………………….Ⅲ评阅教师评语………………………………………………………………………….Ⅳ答辩会议记录…………………………………………………………………………Ⅴ中文摘要……………………………………………………………………………….Ⅵ外文摘要……………………………………………………………………………….Ⅶ前言11引言11.1课题来源11.2课题研究

2、的研究背景11.3国内外的发展现状、发展趋势及存在的主要问题21.4课题研究的指导思想与技术路线31.5基于FPGA串口设计的技术要求42UART原理介绍52.1UART结构和工作原理53方案选择63.1设计语言的选择63.2电平转换方式的选择73.3FPGA核心芯片的选择74系统硬件设计94.1器件芯片介绍94.2系统硬件框图144.3主要组成电路分析144.4总电路图设计175系统软件设计175.1主程序流程图175.2中断子程序流程图195.3DDS控制软件设计195.4AD7886软件驱动设计205.5系统源程序216制作位移测量装置的步骤

3、217总结22参考文献23致谢24附录125附录226附录327前言基于FPGA的串口设计冉峰:陈晓静，电子信息学院陈晓静:电子信息学院［摘要］随着微电子技术的快速发展，电子设备逐渐向着小型化.集成化方向的发展。人们在要求设备性能不断提升的同时，还要求设备功耗低﹑体积小﹑重量轻﹑可靠性高。UART因其可靠性高,传输距离远﹑线路简单而成为比较广泛的串行数据通信电路，而现在大部分集成电路通信用的UART芯片，存在成本高，电路复杂，移植性较差等缺点。本设计是基于FPGA的嵌入式UART模块化设计方法，将UART模块集成到FPGA上，而这些模块功能全部基于

4、VHDL硬件描述语言,并通过有限状态机来实现，增强了设计的灵活性,降低了成本。论文的主要目标是利用FPGA实现UART的功能与PC机实现串口通信，UART的功能模块通过MAX232将电平转换后与PC机相连达到设计目的。UART的功能模块主要包括波特率产生模块，数据发送模块，数据接收模块三个部分，对各模块的功能在文中都有详细的介绍。整个设计都采用硬件描述语言（VHDL）实现，并且采用了分模块的设计风格，使设计的思路更清晰。［关键字］FPGAUARTVHDLPC机MAX232第39页（共37页）前言TheDesignOfSerialBaseonFPGA

5、FengRan:ChenXiaojing,ElectronicInformationChenXiaojing:ElectronicInformation[Abstract]Withtherapiddevelopmentofmicroelectronicstechnology,electronicequipmentbecomesmallerandintegrated．inthecontinuousupgradingofequipmentrequlrementsatthesametime，alsocalledlowpowerdevices，s

6、mallsize，lightweight，highreliability．UARTbecauseofitshighreliability,longtransmissiondistance﹑linesbecomebroaderandsimpleserialdatacommunicationcircuit,butnowmostofthecommunicationwiththeUARTintegratedcircuitchip,highcost,circuitcomplexity,lessportable,andothershortcomings.The

7、designisbasedonmodularFPGAdesignmethodologyforembeddedUART,UARTmoduleswillbeintegratedintotheFPGA,allbasedonthesemodulesfeaturehardwaredescriptionlanguageVHDLandimplementedthroughthefinitestatemachine,andenhancedesignflexibility,reducedcosts.第39页（共37页）前言前言随着FPGA/CPLD器件在控制领域的广泛

8、使用，开发嵌于FPGA/CPLD器件内部的通用异步收发器，以实现FPGA/CPLD开发系统与PC机之间的数据通信是很有实际