UART IP设计

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uart16550IP核的设计与FPGA的实现

UART是用于实现CPU与串行设备通信的芯片。其将从外部传输来的串行数据去除起始位、停止位和校验位转化为字节使供内部并行器件使用，如处理由键盘或鼠标发出的中断信号。反过来内部待发送的数据通过加入起始位、校验位和停止位并进行串并行转换也可以向外发送数据。通过UART我们可以实现计算机内部与外部串行设备的同步管理问题。常见的UART有INS8250和PC16450，PC16650，PC16750而在这里我们要介绍的16550优势在于它可以在计算机需要处理数据前在其FIFO内存储16字节数据，减少数据发送的次数，从而更有效的利用CPU，从而提高系统的整体性能。
图2.1UART16550基本结构图
下面将介绍整个UART工作原理。
CPU通过CPU接口模块设定整个UART初始状态，如是奇校验还是偶校验、波特率数值和停止位的位数。波特率发生器分频出设定好的波特率并以设定的波特率控制发送和接收模块以达到发送和接收的同步。发送数据时CPU将待发送的并行数据输入发送FIFO，在发送FIFO中有16字节的缓存以减少发送数据时CPU中断次数。发送模块将并行数据转化为串行数据并在数据位前加上起始位后面加上奇偶校验位和停止位，通过串行发送方式发送给外设。接收模块会时刻监视串行输入端口，一旦检测到电平转换（即起始位）接收模块会马上进行状态判断并接收数据，通过奇偶校验和启停位检测有效的排除掉错误数据，然后将启停位和校验位去除，剩余的数据位发送到发送FIFO,并通知CPU在CPU接口模块接收的数据，最后数据就被传输至中央处理区。
3.4波特率发生模块
波特率发生器主要功能就是从输入时钟转换出需要的波特率clk。波特率发生器实际就是一个分频器，通过设计一个计数器，使工作频率很高的系统时钟分频为所需的波特率时钟。之所以需要设定这样一个时钟是因为收发设备间的时钟会积累导致接收数据不正确。而波特率发生器就是专门产生一个远远高于波特率的本地时钟信号对输入RXD不断采样以保证接收器和发送器保持同步。

基于FPGA的UART设计综述

四川师范大学本科毕业设计基于FPGA的UART设计学生姓名院系名称专业名称班级学号指导教师完成时间基于FPGA的UART设计电子信息工程专业摘要：UART(通用异步收发器)是一种应用广泛，协议简单，易于调试的串行传输接口。

FPGA是能高密度，低消耗完成所需要的逻辑功能的一种在线可编程器件，是现在业内提高系统集成度最佳技术之一，其可反复配置，且使用灵活。

VHDL 是描述电路功能或行为的一种硬件语言。

本文首先阐述了运用FPGA实现UART接口的意义。

接着介绍了UART的波特率发生器，发送功能和接收三大核心功能的理论知识。

FPGA的工作原理，配置模式以及VHDL语言实现状态机的相关理论基础。

给出了运用VHDL语言将UART三大功能嵌入在FPGA上的模块化设计方法。

设计包括四大模块：顶层模块，波特率发生器，UART接收器，UART发生器。

在FPGA片上集成UART主要功能，减少了电路板体积，同时电路也增加了可移植和反复配置功能，有效提高了电路的集成度和灵活性。

最后运用Quartus ii 9.1实现了其功能仿真。

关键词：FPGA UART VHDL 有限状态机The Design of Universal Asynchronous Receiver Transmitter Based on FPGAAbstract：UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) is a widely used, simple protocol, easy to debug serial transmission interface. FPGA is capable of high-density, low-cost needed to complete a line of programmable logic devices, is now one of the industry's best technologies to improve system integration, which can be repeated to configure and use and flexible. VHDL description of the circuit function or behavior is a hardware language. This paper first describes the use of FPGA to realize the significance of the UART interface. Then introduced the theory of knowledge UART baud rate generator, sending and receiving three core functions. FPGA works, configuration mode and the VHDL-based state machine theory. Gives the UART using VHDL language to three functions embedded in the FPGA design. Design includes four modules: the top-level module, baud rate generator, UART receivers, UART generator. Integrated on-chip UART FPGA basic functions, reducing board space, the circuit also increases the portability and repeated configuration capabilities, improve the integration and flexibility of the circuit. Finally, the use of Quartus ii 9.1 implements its functional simulation.Key Words：FPGA ;UART ;VHDL;FSM目录摘要： (I)Abstract： (II)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究现状 (2)1.3 课题研究内容与主要工作 (3)1.4 课题内容结构 (3)2 UART理论基础 (4)2.1 接口技术简介 (4)2.2 UART基本结构 (4)2.3 UART数据帧格式 (5)2.4 涉及到的理论计算 (6)3 设计工具 (7)3.1 课题硬件平台——FPGA (7)3.2 设计工具QuartusII简介与使用 (7)3.3 VHDL语言简介 (7)4 UART实现方案 (8)4.1 系统总体结构 (8)4.2 顶层模块设计 (8)4.3 波特率发生模块设计 (9)4.4 接收模块 (10)4.5 发送模块设计 (12)5 UART设计的仿真与验证 (15)5.1波特率发生模块仿真 (15)5.2 接收模块仿真 (15)5.3 发送模块仿真 (16)6 总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录 (20)基于FPGA的UART设计1 绪论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。

USART通信接口设计实验

SBUF0 = UART_Buffer[i]; while(!TI0); TI0 = 0; }
UART_Data = 0; } } }
四、实验现象和结果
1、把串口线和 PC 机连接起来，运行程序后，通过串口调试软件发送 ASCII 码字符（需要以回车键结尾）到单片机实验板，单片机实验板接收到从串口调试软件发送过来的 ASCII
实验四 UART 通信接口设计实验
一、实验目的
1、理解用异步串行通信进行 RS232 通信的原理并能掌握其方法及编程；
2、学习使用定时器 T1 做波特率发生器，掌握计算波特率的方法。
二、实验仪器
1、自制的 C8051f410 实验开发板 1 块
2、直流稳压电源、示波器
各1台
3、仿真器（U-EC6）
1只
码字符后，又将同样的字符回送给串口调试软件，这样串口调试软件可以看到返回同样的字
符，如果收发的字符相同，则说明 PC 机与单片机实验板之间的通信成功，如下图所示。
注：串口通信波特率、位数据位、停止位、校验等参数设置值参考上图。
五、预习要求
1、读懂程序； 2、预先给出修改代码，以便更快更好的得出实验结果；
4、PC 机
1台
三、实验内容
实验任务：编写程序将单片机的 P0.4、P0.5 口配置为串口 0 通信口，将 PC 机发送给
c8051f410 的数据原样发回 PC 机，程序中用“0x0d”作为帧尾标志。
PC 端发送、接收可采用串口接收软件“串口调试助手 V2.1”。
在程序中通过交叉开关配置 TX0，RX0 分别到 P0.4、P0.5 引脚，由于 I/O 口是 TTL 电平信号，需要通过 MAX232 转换为 RS-232 电平后才能与 PC 机连接，连接电路如上图所示。

一种基于FPGA的UART IP核设计

发送数据，一帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成。数据逐位传输，帧格式如图１所示。
１）起始位。ＵＲＡＴ空闲时（有数据传输）总线为高没，
６）波特率。由于ＵＲＡＴ没有同步时钟线，发双方如收／果需要进行正确的数据传输，则要在收／发双方定义一致的
数据位（有校验位）后发送１— 没之２位的“ 辑１和校验位逻 ”
之后１位的“ 辑１（～２ ” 有校验位）停止位可以为１位和２，
１ＵＲＡＴ概述
ＵＲＡＴ是一种异步通信协议。 “ 步 ” 不需要额外的异指时钟线进行数据的同步传输，一种串行总线接口，需占是只用２根线就可以完成数据的收发（根接收数据，根发送一一
数据开始传输前，需
要刘‘ 数化数作一的定义，则会导致数据的传输舣致的发送采』低ｆＬＢ先发送。Ｊ（Ｓ）Ｊ
议。它具有使用简单（只有几个寄存器）应用广泛、、接线简单等优点，电平进行转换后，对通信距离较长，但存在电路复杂、成本高、可移植性差等缺点。本文采用ＦＧ现场逻辑ＰＡ（
进行编程仿真试验。仿真结果表明：该方法减小了系统休秋，降低ｒＪ牦，『Ｊ摊』 ’ ｒ系统的稳定和州稚性，增加了系
统的灵活性，高了可移植性。提 ’

uart串口通信电路设计 -回复

uart串口通信电路设计-回复UART（通用异步收发传输）是一种常用的串口通信协议，可以实现设备之间的数据传输和通信。

在本文中，将详细介绍UART串口通信电路的设计步骤。

一、什么是UART串口通信电路？UART串口通信电路是一种数字电路，用于将串行数据转换为并行数据，实现设备之间的数据传输和通信。

UART串口通信电路通常由发送电路和接收电路两部分组成。

发送电路：发送电路将并行数据转换为串行数据，并对数据进行格式化。

它通常由一个发送缓冲器、一个发送时钟和控制逻辑组成。

接收电路：接收电路将串行数据转换为并行数据，并对数据进行解码和处理。

它通常由一个接收缓冲器、一个接收时钟和控制逻辑组成。

二、UART串口通信电路的设计步骤1. 确定通信参数在设计UART串口通信电路之前，首先需要确定通信参数，包括波特率、数据位数、校验位数和停止位数等。

这些参数将决定串口通信的速率和精度。

2. 设计发送电路发送电路的主要任务是将并行数据转换为串行数据，并将数据发送到接收设备。

设计发送电路时，需要考虑以下几点：（1）发送缓冲器：发送缓冲器用于存储待发送的数据。

它通常由一个FIFO （先进先出）缓冲器实现，可以提高通信的效率。

（2）时钟和控制逻辑：发送电路需要一个时钟信号来同步数据传输，并且需要控制逻辑来控制数据的发送和处理。

（3）格式化：发送电路需要对数据进行格式化，包括数据位、校验位和停止位的配置。

格式化的目的是提高数据的准确性和可靠性。

3. 设计接收电路接收电路的主要任务是将串行数据转换为并行数据，并将数据传输到接收设备。

设计接收电路时，需要考虑以下几点：（1）接收缓冲器：接收缓冲器用于存储接收到的数据。

它通常由一个FIFO 缓冲器实现，可以提高数据的接收效率。

（2）时钟和控制逻辑：接收电路需要一个时钟信号来同步数据传输，并且需要控制逻辑来控制数据的接收和处理。

（3）解码和处理：接收电路需要对接收到的数据进行解码和处理，包括校验数据的正确性和提取有效数据。

基于UART Ip核实现嵌入式微处理器扩展多串口电路的设计

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MicroBlaze串口设计

MicroBlaze串口设计设计原理本系统中，Basys3的MicroBlaze模块调用基于AXI协议的（UART）IP核，通过AXI总线实现MicroBlaze-UART之间的（通信），完成串口打印。

操作步骤一、基于GUI界面创建工程1.创建新的工程项目1)双击桌面图标打开Viv（ad）o 2023.2，或者选择开始>所有程序>Xilinx Design Tools> Vivado 2023.2>Vivado 2023.2；2)点击‘Create Project’，或者单击File>New Project创建工程文件；3)将新的工程项目命名为‘lab6’，选择工程保存路径，勾选‘Create project （sub）directory’，创建一个新的工程文件夹，点击Next继续；4)选择新建一个RTL工程，由于本工程无需创建源文件，故将Do not specify sources at this （ti）me(不指定添加源文件)勾选上。

点击Next继续；5)选择目标（FPGA）器件：xc7a35tcpg236-1或Basys3；6)最后在新工程总结中，检查工程创建是否有误。

没有问题，则点击Finish，完成新工程的创建。

2. 创建原理图，添加IP，进行原理图设计。

1)在Project Navigat（or）下，展开IP INTEGRATOR，选择‘Create Block Design’创建新的原理图设计；2)将新的设计命名为‘MB_UART’；3)添加一个clock IP，在原理图(Diag（ram）)界面中鼠标右击，选择‘Add IP’。

在IP搜索框中输入‘clocking’，双击添加Clocking Wizard；4)双击Clocking Wizard模块进行自定义配置，选择Output Clocks 一栏，确定clk_out1频率为100(MHz)，Reset Type为（Ac）tive High；5)鼠标右击‘clk_in1’，选择Make Ex（te）rnal添加引脚；6)完成后，如下图所示：7)同样的，在Diagram中添加MicroBlaze IP；8)添加完成后如下图所示，点击‘Run Block Automation’；9)在弹出窗口中，使用以下设置替换默认设置；Local Memory: 128KBLocal Memory ECC: NoneCache Configuration: NoneDebug Module: Debug OnlyPeripheral AXI Port:EnabledInterrupt Controller: 不勾选Clock Connection: /clk_wiz0/clk_out1(100 MHZ)10)完成之后，Vivado会基于之前的设置自动生成一些额外的IP，并且会自动连接完毕，此时不要点击‘Run Connection Automation’；11)在Diagram中添加AXI Uartlite IP，在搜索框输入‘uart’，选择相应的IP；12)鼠标右击Clocking Wizard的‘reset’，选择Make External添加引脚；13)使用连线工具将Processor System Reset的‘ext_reset_in’与‘reset’相连接。

verilog uart协议

Verilog是一种硬件描述语言，用于设计和模拟数字电路。

UART（通用异步收发器）是一种常用的串行通信协议，用于在计算机和外部设备之间进行数据传输。

Verilog UART协议是指使用Verilog语言实现UART通信协议的硬件设计。

以下是Verilog中实现UART通信协议的一般步骤和基本思路：1.时钟和波特率设置：在Verilog中，首先需要定义时钟信号，以及基于波特率的时钟分频器。

波特率决定了数据传输的速率。

2.数据发送：实现UART协议的发送部分，包括数据线（TX）的输出。

需要考虑在每个数据位之间插入起始位、数据位和停止位。

3.数据接收：实现UART协议的接收部分，包括数据线（RX）的输入。

需要根据起始位和停止位来识别接收到的数据位。

4.数据缓冲：为了在发送和接收之间进行数据缓冲，可以设计一个FIFO（先进先出）缓冲区，以处理数据的流动。

5.状态机：使用状态机来控制数据发送和接收的不同阶段，包括等待起始位、传输数据位、等待停止位等。

6.校验：可以实现奇偶校验或其他校验机制，以确保数据的完整性和准确性。

7.中断：可以实现中断机制，以便在数据传输完成或接收到特定数据时触发相应的处理。

8.测试和仿真：使用Verilog仿真工具（如ModelSim、VCS等）对设计进行仿真和测试，确保UART协议的正确性和稳定性。

9.综合和实现：将Verilog代码综合到目标FPGA或ASIC平台上，生成实际的硬件电路。

Verilog UART协议的实现涉及到许多细节和硬件设计知识，需要具备硬件设计和Verilog编程的技能。

通常，有现成的UART IP核可以在设计中使用，从而简化实现的过程。

uart驱动电路设计

uart驱动电路设计摘要：1.UART 概述2.UART 驱动电路设计原则3.UART 驱动电路的主要组成部分4.UART 驱动电路设计流程5.设计实例与注意事项正文：一、UART 概述UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器）是一种广泛应用于电子设备中的串行通信接口。

它的主要功能是在发送端将数据字符从并行转换为串行，按位发送到接收端，在接收端将串行数据字符转换为并行数据，以便于设备处理。

UART在电子设备中具有重要作用，如计算机外设、通信设备等。

二、UART 驱动电路设计原则1.稳定性：驱动电路应具有良好的稳定性，确保数据传输的可靠性。

2.兼容性：驱动电路应能兼容不同厂商、不同型号的UART 设备。

3.低功耗：驱动电路应在满足性能要求的前提下，尽量降低功耗。

4.简洁性：驱动电路设计应尽量简洁，便于调试和维护。

三、UART 驱动电路的主要组成部分1.电源模块：为驱动电路提供稳定的电源。

2.晶振模块：提供驱动电路的工作时钟。

3.复位模块：为驱动电路提供复位信号。

4.电平转换模块：实现UART 接口的电平转换，如TTL 电平转换为CMOS 电平。

5.串行发送模块：将数据字符从并行转换为串行，按位发送。

6.串行接收模块：将串行数据字符转换为并行数据。

7.缓存模块：缓存发送和接收的数据，以适应不同速率的UART 设备。

四、UART 驱动电路设计流程1.需求分析：明确驱动电路的功能、性能、兼容性等要求。

2.电路设计：根据需求分析，设计驱动电路的各个模块，并选择合适的元器件。

3.电路仿真：使用仿真软件对驱动电路进行仿真测试，验证电路性能。

4.硬件调试：制作驱动电路硬件原型，进行实际硬件调试。

5.软件调试：编写驱动程序，对驱动电路进行功能测试。

6.性能测试：对驱动电路的稳定性、兼容性、功耗等性能进行测试。

7.优化与完善：根据测试结果，对驱动电路进行优化与完善。

基于UART Ip核实现嵌入式微处理器扩展多串口电路的设计

基于ＵＡＲＴＩｐ核实现嵌入式微处理器扩展多串口电路的设计作者：方明林建中来源：《硅谷》2009年第05期[摘要]给出利用FPGA上实现的UART IP核，实现在微处理器S3C2440A总线上动态扩展多串口电路，论述基于发送和接收FIFO下的UART接口模块设计以及各主要功能模块实现。

另外，给出节省中断资源的用于实现串口动态扩展的电路。

最后，给出WINCE5.0下多串口设备驱动程序的实现框架。

[关键词]UART S3C2440A WINCE 5.0中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：16717597（2009）0310015－03一、引言由于基于FPGA/CPLD实现的电路在灵活性，体积，成本方面都有其优势。

本文从实际应用的角度出发，为了满足高速数据传输要求，利用FPGA实现了分别拥有512字节的发送和接收FIFO的UART接口模块，并采用接口电路动态扩展UART，以实现微处理器S3C2440A上实现扩展多串口的目的，在最少改动电路下满足要求高速传输的多串口场合。

同时，本文还给出了在嵌入式操作系统WINCE5.0下的多串口驱动实现过程。

二、硬件电路总体设计硬件电路实现如图（1）所示，主要有微处理器S3C2440A，两片缓冲器74LVTH162245分别用于地址总线/片选和数据总线的缓冲，以及一块FPGA模块组成。

微处理器是三星32bit ARM920T内核的S3C2440A，其主频在400MHZ，最高可达533MHZ，可扩展外部存器，具有丰富的I2C，SPI，CAN，以太网，USB等控制接口，还可通过总线扩展其他接口电路，应用层面非常广泛。

而FPGA模块的功能是使用VHDL实现了UART IP核以及多串口扩展控制电路，该控制电路通过产生多个串口的片选以及通过微处理器的1个GPIO口作为中断使能信号来高效管理多个串口中断共用一个中断的有效方法来实现多串口的扩展，通过这不仅节约了中断资源，同时，也保证了多个串口中断的无漏检测和服务。

基于FPGA的UART设计与实现

基于FPGA的UART设计与实现
董秀洁;付凯
【期刊名称】《中原工学院学报》
【年(卷),期】2012(023)002
【摘要】提出了一种基于FPGA的UART的实现方法.利用有限状态机和硬件描述语言VHDL实现了通用异步收发器UART IP核的设计,给出了用VHDL实现UART 的数学模型,并进行了仿真分析.结果表明,各项通信指标均满足要求,并可提高系统的可靠性和稳定性.
【总页数】4页(P66-69)
【作者】董秀洁;付凯
【作者单位】中原工学院,郑州450007;中原工学院,郑州450007
【正文语种】中文
【中图分类】TN402
【相关文献】
1.基于FPGA的UART设计与实现 [J], 于志翔
2.基于FPGA的UART模块设计与实现 [J], 刘博
3.基于FPGA的UART设计与实现 [J], 刘宝军;王中训;娄阳;张珉;钟强
4.基于FPGA的UART抗干扰接收装置设计与实现 [J], 张名淑;张雅迪;王旭;陈飞;钱祥利
5.基于FPGA的UART串行通信参数自适应设计与实现 [J], 杨洋;和蕾;王旭;钱祥利;陈飞;李静
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

UART串口通信设计实例

UART串口通信设计实例UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种串口通信的协议，通过UART可以实现两个设备之间的数据传输。

在本文中，我们将设计一个基于UART的串口通信系统，并用一个实例来说明如何使用UART进行数据传输。

串口通信系统设计实例：假设我们有两个设备：设备A和设备B，它们之间需要通过串口进行数据传输。

设备A是一个传感器，负责采集环境温度信息；设备B是一个显示屏，负责显示温度信息。

首先，我们需要确定使用的UART参数，包括波特率、数据位数、校验位和停止位等。

假设我们选择的参数为9600波特率、8位数据位、无校验位和1个停止位。

接下来，我们需要确定数据的格式。

在本例中，我们选择使用ASCII码来表示温度值。

ASCII码是一种常用的字符编码方式，将字符与数字之间建立了一一对应的关系。

假设我们将温度的数据范围设置为-10到50，那么ASCII码表示为0x30到0x39和0x2d（负号）。

现在，我们可以开始设计串口通信系统的流程了：1.设备A采集环境温度信息，并将温度值转换成ASCII码格式。

2.设备A将ASCII码格式的温度值按照UART协议发送给设备B。

3.设备B接收UART数据，并将ASCII码格式的温度值转换成温度值。

4.设备B将温度值显示在屏幕上。

接下来，我们将详细介绍每个步骤的实现细节：1.设备A采集环境温度信息，并将温度值转换成ASCII码格式。

设备A可以使用温度传感器读取环境温度，并将读取的温度值转换成ASCII码。

例如，如果读取到的温度值为25，ASCII码格式为0x32和0x352.设备A将ASCII码格式的温度值按照UART协议发送给设备B。

设备A可以通过UART发送函数将ASCII码格式的数据发送给设备B。

发送函数会将数据按照UART协议的要求进行传输，包括起始位、数据位、校验位和停止位等。

3.设备B接收UART数据，并将ASCII码格式的温度值转换成温度值。

集成电路设计方法及IP设计技术

【摘要】集成电路在设计应用过程中呈现出性能稳定、体积小、可靠性强等优势特点，且被广泛应用于计算机、通讯设备、电视机、遥控等领域中，但传统集成电路设计方法已经无法满足当代社会发展需求，因而在此基础上，为了打造良好的工艺发展空间，应注重对集成电路设计进行优化处理，即融入IP重用设计技术等，改造集成电路设计路径，达到最佳的产品研发状态。

本文从当前集成电路设计方法分析入手，并详细阐述了IP设计技术在集成电路中的具体应用。

【关键词】集成电路;设计方法;IP技术基于CMOS工艺发展背景下，CMOS集成电路得到了广泛应用，即到目前为止，仍有95%集成电路融入了CMOS工艺技术，但基于64kb动态存储器的发展，集成电路微小化设计逐渐引起了人们关注。

因而在此基础上，为了迎合集成电路时代的发展，应注重在当前集成电路设计过程中从微电路、芯片等角度入手，对集成电路进行改善与优化，且突出小型化设计优势。

以下就是对集成电路设计与IP设计技术的详细阐述，望其能为当前集成电路设计领域的发展提供参考。

一、当前集成电路设计方法1.1全定制设计方法集成电路，即通过光刻、扩散、氧化等作业方法，将半导体、电阻、电容、电感等元器件集中于一块小硅片，置入管壳内，应用于网络通信、计算机、电子技术等领域中。

而在集成电路设计过程中，为了营造良好的电路设计空间，应注重强调对全定制设计方法的应用，即在集成电路实践设计环节开展过程中通过版图编辑工具，对半导体元器件图形、尺寸、连线、位置等各个设计环节进行把控，最终通过版图布局、布线等，达到元器件组合、优化目的。

同时，在元器件电路参数优化过程中，为了满足小型化集成电路应用需求，应遵从“自由格式”版图设计原则，且以紧凑的设计方法，对每个元器件所连导线进行布局，就此将芯片尺寸控制到最小状态下。

例如，随机逻辑网络在设计过程中，为了提高网络运行速度，即采取全定制集成电路设计方法，满足了网络平台运行需求。

但由于全定制设计方法在实施过程中，设计周期较长，为此，应注重对其的合理化应用。

基于FPGA的UART通信接口电路设计

基于FPGA的UART通信接口电路设计张蕾【摘要】随着煤矿设备自动化程度的不断提高,对信号的传输也提出了越来越高的要求.本文设计了一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的RS232接口电路.首先,分析了FPGA在设计通用串行收发器(universal asynchronous receiver and transmitter,UART)接口电路中的优势.该接口电路主要分为UART接收子模块、波特率发生器、先进先出(first in first out,FIFO)模块、UART发送子模块、通信校验模块等.然后,基于Xilinx公司的FPGA平台,使用Verilog HDL语言编写并实现了整个系统,给出了完整的电路结构框图及实验结果.实验结果验证了所设计RS232接口电路的有效性.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2011(035)008【总页数】3页(P18-20)【关键词】通用串行收发器(UART);可编程门阵列(FPGA);过采样;先进先出(FIFO)【作者】张蕾【作者单位】山西煤炭进出口集团有限公司,山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】TD65目前，我国的煤矿设备自动化程度不断提高，井下作业对信号传输的要求也愈趋严格。

本文研究的通用串行收发器(universal asynchronous receiver and transmitter，UART)可通过串行线传输并行数据，其本质功能是作为控制器和串行设备间的编码转换装置，在基于RS232、RS485等标准协议的通信系统中广泛应用［1－3］，非常适合矿井通信系统。

常用的单片机、DSP控制器等一般都集成有专用的UART外设，极大地方便了基于RS232等协议的通信系统设计。

但这类预先固化好的系统也存在一定的不足，如工作模式不够灵活，数据位数固定、通信的波特率一般限制在几个固定的数值，可扩展性较小。

一种数据包长度可变的串口通信系统设计

2019年第5期信息通信2019(总第197期)INFORMATION&COMMUNICATIONS(Sum.No197)一种数据包长度可变的串口通信系统设计刘铎，马小博,段小虎(航空工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068)摘要:文章采用DSP加FPGA的结构实现了一种可扩展的新型串口通信系统。

新系统使用UARTIP核实现串口协议，并在此基础上设计了接收和发送通道。

新系统以数据包格式收发串口数据，并支持长度可变的数据包。

收发过程完全独立且与主机并行，宿主机只需要进行缓冲区的读写即可完成收发任务。

新系统解决了以往使用UARTIP核时内建FIFO不可控的问题，提高了数据吞吐量且提升了整个嵌入式系统的执行效率。

关键词:FPGA；串口通信;数据包；长度可变中图分类号:TN914文献标识码:A文章编号：1673-1131(2019)05-0228-03Design of Serial Port Communication System with Variable Data Package LengthLIU Duo,MA xiao-bo,DUAN xiao-hu(Xi*an Aeronautics Computing Technique Research Institute,AVIC,Xi'an710068,China) Abstract:The paper implements a new type serial port communication system with DSP and FPGA.We design a new receive and transmit channel based on UART IP core.The new system send and receive data in package format,and it supports variable・length data package.The sending and receiving process is independent and parallel to the host.The host complete sending and receiving task only through accessing the data buffer designed in the new system.The new system also solved the uncontrollable problem existing in the built-in FIFO when using UART IP core to implement serial port communication.It improved data throughput and the execution efficiency of the whole embedded system.Key words:FGPA,serial port communication system,data package,variable lengtho引言目前，FPGA在军用机载计算机中有大量的应用实例。