基于vhdl的uart设计论文

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1、基于VHDL的UART设计毕业论文目录1绪论61．1EDA技术发展概况61.1.1CAD阶段（20世纪60年代中期—20世纪80年代初期）61.1.2CAE阶段（20世纪80年代初期—20世纪90年代初期）61.1.3EDA阶段（20世纪90年代以来）61.2FPGA的发展及优点71.3电路设计方法发展81.3.1自底向下的设计方法9.协同设计；10（1）总体结构的设计10（2）子模块的激活实现（AcitiveModuleDesign）10（3）模块的最后合并（FinalAssembly）103．模块化分的原则10（3）将不同优化目标的逻辑分开11（4）将松约束的逻辑单元归到同一模块11

2、（6）合适的模块规模114.全局逻辑的设计111.4ISE软件介绍121.6本文主要工作132.1常用的计算机接口132.2RS-232川口通信简介162.2.2．RS-232协议171．DSR信号线172．DTR信号线173．RTS信号线174．CTS信号线175．DCD信号线176．RI信号线172.2.3．RS-232通信时序和UART192.2.4.串行通信实现方案2023.1UART实现原理213.2UART工作流程224.3波特率发生器模块的实现24RISE_PULSE_COUNT:BD_COUNT:=BD9600_HPC);26FULL_PULSE_COUNT=>10,27

3、RISE_PULSE_COUNT=>5274.4移位寄存器模块的实现274.5奇偶校验器模块实现28PARITY_RULE:PARITY:=NONE);284.6总线选择模块的实现294.7计数器模块的实现304.8UART内核模块的实现31（2）奇偶校验器31(5)波特率发生器344.8.3UART内核模块的实现37PARITY_RULE:PARITY:=NONE);38（2）内部信号定义39（3）串行加载序列的生成方法394.9UART顶层模块的实现44DATA_BIT:INTEGER:=DATA_BIT;45PARITY_RULE:PARITY:=PARITY_RULE;45TOT

4、AL_BIT:INTEGER:=TOTAL_BIT455.2.1信号监测器模块的仿真495.2.2波特率时钟模块的仿真495.2.3移位寄存器模块的仿真495.2.4奇偶校验器模块的仿真495.2.5总线选择器模块的仿真505.2.6计数器模块的仿真505.2.7顶层模块的仿真505.3FPGA验证5121绪论21世纪人类将全面进入信息化社会，对微电子信息技术和微电子VLSI基础技术将不断提出更高的发展要求，微电子技术仍将继续是21世纪若干年代中最为重要的和最有活力的高科技领域之一。而集成电路（IC）技术在微电子领域中占有重要的地位。且伴随着IC技术的发展，电子设计自动化（Electro

5、nicDesignAutomation，EDA）已经逐渐成为重要的设计手段，其广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域。1．1EDA技术发展概况电子设计自动化（EDA，ElectronicDesignAutomation）是指利用计算机完成电子系统的设计。EDA技术是以计算机和微电子技术为先导，汇集了计算机图形学、拓扑、逻辑学、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术。EDA技术以计算机为工具，代替人完成数字系统的逻辑综合、布局布线和设计仿真等工作。设计人员只需要完成对系统功能的描述，就可以由计算机软件进行处理，得到设计结果，而且修改设计如同修改软件一样方便，可以

6、极大地提高设计效率。根据电子设计技术的发展特征，EDA技术发展大致分为三个阶段：1.1.1CAD阶段（20世纪60年代中期—20世纪80年代初期）第一阶段的特点是一些单独的工具软件，主要有PCB（PrintedCircuitBoard）布线设计、电路模拟、逻辑模拟及版图的绘制等，通过计算机的使用，从而将设计人员从大量烦琐重复的计算和绘图工作中解脱出来。例如，目前常用的Protel早期版本Tango，以及用于电路模拟的SPICE软件和后来产品化的IC版图编辑与设计规则检查系统等软件，都是这个阶段的产品。这个时期的EDA一般称为CAD（ComputerAidedDesign）。1.1.2CA

7、E阶段（20世纪80年代初期—20世纪90年代初期）这个阶段在集成电路与电子设计方法学以及设计工具集成化方面取得了许多成果，各种设计工具，如原理图输入、编译与连接、逻辑模拟、测试码生成、版图自动布局以及各种单元库已齐全。由于采用了统一数据管理技术，因而能够将各个工具集成为一个CAE（ComputerAidedEngineering）系统。按照设计方法学制定的设计流程，可以实现从设计输入到版图输出的全程设计自动化。这个阶段主要采用基于