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用FPGA/CPLD设计UART

来源:电子产品世界 作者:佚名 发布时间:2009-06-24 09:32:12 发表评论

摘要:本文应用EDA技术,基于FPGA/CPLD器件设计与实现UART

关键词:FPGA/CPLD

  ---发送器仿真波形如图4 所示。2 UART 接收器---串行数据帧和接收时钟是异步的,发送来的数据由逻辑1 变为逻辑0 可以视为一个数据帧的开始。接收器先要捕捉起始位,确定rxd输入由1到0,逻辑0要8个CLK16时钟周期,才是正常的起始位,然后在每隔16个CLK16时钟周期采样接收数据,移位输入接收移位寄存器rsr,最后输出数据dout。还要输出一个数据接收标志信号标志数据接收完。---接收器的端口信号如图5 所示。

  

 

  ---实现的部分VHDL 程序如下。

  --- elsif clk1x'event and clk1x = '1' then ---if std_logic_vector(length_no) >= “0001” and std_logic_vector(length_no) <= “1001” then -----数据帧数据由接收串行数据端移位入接收移位寄存器---rsr(0) <= rxda ; --- rsr(7 downto 1) <= rsr(6 downto 0) ; --- parity <= parity xor rsr(7) ; --- elsif std_logic_vector(length_no) = “1010” then --- rbr <= rsr ; --接收移位寄存器数据进入接收缓冲器--- ...... --- end if ;

  ---接收器仿真波形如图6 所示。

  

 

  3 波特率发生器--- UART 的接收和发送是按照相同的波特率进行收发的。波特率发生器产生的时钟频率不是波特率时钟频率,而是波特率时钟频率的16倍,目的是为在接收时进行精确地采样,以提出异步的串行数据。---根据给定的晶振时钟和要求的波特率算出波特率分频数。---波特率发生器仿真波形如图7 所示。

  

 

  三小结---通过波特率发生器、发送器和接收器模块的设计与仿真,能较容易地实现通用异步收发器总模块,对于收发的数据帧和发生的波特率时钟频率能较灵活地改变,而且硬件实现不需要很多资源,尤其能较灵活地嵌入到FPGA/CPLD的开发中。在EDA技术平台上进行设计、仿真与实现具有较好的优越性。

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