FPGA的UART模块的设计.docx

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FPGA的UART模块的设计 本文介绍了UART在可编程规律器件FPGA上的实现，并通过实际电路验证了设计的功能，使用FPGA不仅可以便利地用串口协议与PC机进行串行通信，而且扩展了板级系统的接口功能。应用在可编程器件FP-GA内部，可以很大程度地削减电路板的使用面积，并提高系统的稳定性和可编程性。 引言 在计算机的数据通信中，外设一般不能与计算机直接相连，它们之间的信息交换主要存在以下问题： (1)速度不匹配。外设的工作速度和计算机的工作速度不一样，而且外设之间的工作速度差异也比较大。 (2)数据格式不匹配。不同的外设在进行信息存储和处理时的数据格式可能不同，例如最基本的数据格式可分为并行数据和串行数据。 (3)信息类型不匹配。不同的外设可能采用不同类型的型号，有些是模拟信号，有些是数字信号，因此采用的处理方式也不同。 为了解决外设和计算机之间的信息交换问题，即需要设计一个信息交换的中间环节——接口。UART掌握器是最常用的接口。 通用异步收发器(UniversalAsynchronotlsReceiv—er／Transmitter，UART)是辅助计算机与串行设备之间的通信，作为RS232通信接口的一个重要的部分，目前大部分的处理器都集成了UART。 1UART的数据格式 UART的数据传输格式如图1所示。图1UART的数据传输格式 由于数字图像亚像素在计算机中是用8位二进制表示，因此UART传输的有效数据位为8位。传输线在空闲时为高电平，因此有效数据流的开始位设为0。接着传输8位有效数据位，先从最低位开始传送。奇偶检验位可以设置为奇检验、偶校验或者不设置校验位，由于本系统使用的传输速率不高，为了加快开发进程，削减电路面积，因此没有设计奇偶检验模块，数据流中不设奇偶检验位。最终停止位为高电平。 2UART的基本结构 设计的UART主要由UA