UART电路

一种基于赛灵思FPGA的UART电路实现

1 引 言
UART 即通用异步收发器,他广泛使用串行数据传输协议。UART 功能包括微处理器接口、用于数据传输的缓冲器(Buffer)、帧产生、奇偶校验、并串转换,用于数据接收的缓冲器、帧产生、奇偶校验、串并转换等。UART的特点是一个字符接一个字符传输,并且传送一个字符总是以起始位开始,以停止位结束,字符之间没有固定的时间间隔要求。每一个字符的前面都有一位起始位(低电平,逻辑值0) , 字符本身由5~ 8 位数据位组成,接着字符后面是一位校验位,最后是停止位(1 位,或1 位半,或2位) , 停止位后面是不定长度的空闲位。停止位和空闲位都规定高电平(逻辑值1) , 这样可以保证起始位开始处有一个下降沿。在一般的使用中往往不需要使用完整的UART功能,比如对于多串口的设备或需要加密通讯的场合使用UART 就不是最合适的。如果设计上用到FPGA ?CPLD器件,那么就可以将所需要的UART 功能集成到FPGA内部,从而使整个设计更加紧凑、稳定、可靠。分析UART的结构,UART 主要由数据总线接口、控制逻辑和状态接口、波特率发生器、发送和接收等部分组成。在本设计中,固定数据帧格式为: 开始位(1 b 低电平)、8 位数据位、偶校验、停止位(1 b 高电平) , 波特率可调。

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