今天小编要和大家分享的是接口,总线,驱动相关信息,接下来我将从基于Verilog的UART串行通信接口电路设计,4串口通讯服务器这几个方面来介绍。

接口,总线,驱动相关技术文章基于Verilog的UART串行通信接口电路设计4串口通讯服务器

接口,总线,驱动相关技术文章基于Verilog的UART串行通信接口电路设计

UART(UniversalAnynchrONousReceiverTransmitter,通用异步接收发送器)是广泛应用的串行数据传输协议之一,其应用范围遍及计算机外设、工控自动化等场合。虽然USB传输协议比UART协议有更高的性能,但电路复杂开发难度大,并且大多数的微处理器只集成了UART,因此UART仍然是目前数字系统之间进行串行通信的主要协议。

随着FPGA的广泛应用,经常需要FPGA与其他数字系统进行串行通信,专用的UART集成电路如8250,8251等是比较复杂的,因为专用的UART集成电路既要考虑异步的收发功能,又要兼容RS232接口设计,在实际应用中,往往只需要用到UART的基本功能,使用专用芯片会造成资源浪费和成本提高。可以将所需要的UART功能集成到FPGA内部,实现FPGA与其他数字系统的直接通信,从而简化了整个系统电路,提高了可靠性、稳定性和灵活性。

1 UART简介

基本的UART通信只需要两条信号线(RXD,TXD)就可以完成数据的相互通信,接收与发送是全双工形式,其中TXD是UART发送端,RXD是UART接收端。UART基本特点是:在信号线上有两种状态,可分别用逻辑1(高电平)和逻辑0(低电平)来区分。在发送器空闲时,数据线应保持在逻辑高电平状态。发送器是通过发送起始比特而开始一个字符传送,起始比特使数据线处于逻辑0状态,提示接收器数据传输即将开始。数据位一般为8位一个字节的数(也有6位7位的情况),低位(LSB)在前,高位(MSB)在后。校验位一般用来判断接收的数据位有无错误,一般是奇偶校验。停止位在最后,用以标志UART一个字符传送的结束,它对应于逻辑1状态,UART数据帧格式。

2 UART功能实现

UART可以分解为3个子模块:波特率发生器模块;发送模块;接收模块。UART的功能主要由VHDL硬件描述语言编程,是编译后生成的图元SCI,它包括了UART的最主要的部分,即发送模块和接收模块。SCI的外部口线可分为3类:

一是与数字系统的接口,包括数据DATA[7.0],片选CS,读写RD、WR,状态RDFULL、TDEMPTY.这部分接口完成的功能是将待发送的数据写入SCI或从SCI读出已接收到的数据。

二是串行通信接口2条线RXD、TXD,其中RXD是接收数据线、TXD是发送数据线,因此,SCI实现的是全双工通信的设计。

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