uart设计
浅谈UART通信协议 UART接收数据时序设计
浅谈UART通信协议UART接收数据时序设计串口通信也是一个基础实验，是FPGA与电脑、单片机、DSP通信的一种最简单的方案，对通信速率要求不高时可以选择UART通信。
您可能已经知道UART时序的控制、波特率的配置等方面的内容，但在实际使用时还是会遇到一些问题，比如如何才能恰当的和其它模块进行衔接？为什么时序明明没问题，却无法和其它控制单元成功通信？本文致力于全面解析在设计UART通信时的思路方法。
UART通信协议UART通信的一帧一般由11到12位数据组成。
1bit的起始位，检测为低电平表示数据开始传输；紧接着8bits的数据；然后是1bit的奇偶校验位，可以是奇校验或者偶校验；最后是1bit或2bits的停止位，必须为高电平，表示一个字符数据的传输结束。
其中校验位是可选的，用来检验数据是否传输正确。
如果有校验位，则需要保证收发双方选择同样的一种检验方式。
奇校验就是保证数据中的1是奇数，比如如果8bit数据中有3bits的1，校验位置0；如果有4bits的1，校验位置1。
偶校验就是保证数据中的1是偶数。
波特率的配置波特率表示数据传输的速率，单位bps，表示位每秒。
比如9600bps就表示1s可以传输9600bits的数据。
异步收发没有时钟打拍来控制数据的传输，就需要保证收发双方在波特率设置上的一致。
确保接收数据的完整性。
程序中通常使用16倍速率对UART通信时序进行采样，则UART通信所需的时钟就是16*bps，如9600bps通信所需的驱动时钟大小就是16*9600=153.6kHz。
程序中可以使用一个计数器对系统时钟分频产生UART通信时钟。
// 分频生成UART通信时钟always @（posedge clk50 or negedge rst_n）if （！rst_n）beginclkout 《=1b0;。
基于PCA的软件UART设计
较 模 块 。每 个 模 块 都 可 通 过 编 程 实 现 下 列 模 式 ：边 沿 触 发 捕 捉 、 件 定 时 器 、 速 输 出 和 脉 冲 宽 度 调 制 。 此 外 模 软 高 块 ４还 单 独 多 一 个 看 门狗 模 式 。
本 ， 程 序 具 有 很 好 的移 植 性 。 且
个 中 断 ， Ｆ仅 能 够 通 过 软 件 清 除 。 Ｃ ＣＲ：Ｐ ＣＡ 计数 器 运 行 控 制 位 。Ｃ 必 须 由软 件 置 位 ， Ｒ 且 必 须 由软 件 清 除 关 闭 Ｐ ＣＡ。
ＣＦ Ｃ ｎ：Ｐ Ａ 模 块 ｎ中断 标 志位 。 当 比较 器 相 等 或 捕 Ｃ 捉发生时 ， 由硬 件 置 位 ， 必 须 通 过 软 件 清 除 。 （ 一０ ） 且 ｎ ～４ （ ）捕 捉 ／ ３ 比较 方 式 寄 存 器 每 个 Ｐ Ａ 模 块 都 有 一 个 捕 捉 ／ 较 方 式 寄 存 器 Ｃ 比 （ Ｃ Ｍｎ ｎ一 ０～ ４） 其 中 ＣＣ Ｍ０ 用 于 模 块 ０ Ｃ ＡＰ ， 。 ＡＰ ， ＣＣ Ｍ１用 于模 块 １ 以此 类 推 。它 们 都 可 以通 过 ７个 位 ＡＰ ， 控 制 每 个 模 块 的工 作 方 式 。
起 中断 。
ＣＳ Ｐ Ｏ和 ＣＰ １ Ｓ ：用 于 选 取 时 钟 源 ， Ｃ 的 时 间 基 准信 ＰＡ
号 可 以是 下 述 ４个 时 钟 源 之 一 ：Ｓ ＣＬＫ／ ２ Ｓ ＣＬ ＹＳ １ 、 ＹＳ Ｋ／
Ｃ Ｎ：下 降 沿 捕 捉 输 入 使 能 。 ＡＰ Ｃ Ｐ：上 升 沿 捕 捉 输 入 使 能 。 ＡＰ Ｅ ＣＯＭ ：被 置 位 后 ， 启 比较 器 功 能 。 开 与 普 通 计 数 器 ／ 时 器相 比 ， ＣＡ 可 以 提 供 更 好 的计 定 Ｐ
USART通信接口设计实验
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。
UART程序设计与电路仿真
• •
U0LCR = 0x03;
}
//使能访问除数所存
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
/**************************************************************************** * 名称：UART0_SendByte() * 功能：向串口发送字节数据，并等待发送完毕。 * 入口参数：data 要发送的数据 * 出口参数：无 ****************************************************************************/ void UART0_SendByte(uint8 data) { U0THR = data; // 发送数据 while ((U0LSR&0x20)==0) ; // 利用查询方式等待数据发送完毕，即TEMT=1 } /**************************************************************************** * 名称：UART0_SendStr() * 功能：向串口发送一字符串 * 入口参数：srt 要发送的字符串的指针 * 出口参数：无 ****************************************************************************/ void UART0_SendStr(uint8 const *str) { while(1) { if( *str == '\0' ) break; UART0_SendByte(*str++); // 发送数据 } } uint8 const SEND_STRING[] = "An ARM7 Example LPC2138 By IMU 2011-04-20 23:55:07\r\n";
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。
CPLDFPGA的UART接口设计之系统时钟(晶振)和波特率关系探讨
CPLD/FPGA的UART接口设计之系统时钟（晶振）和波特率关系探讨UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发器）是一种广泛使用的异步串行数据通信协议。
目前各种MCU、串口通信IC等芯片或模块均支持UART通信，随着CPLD/FPGA应用得越来越广泛，用CPLD/FPGA 来设计UART等接口已是数字电路设计的常见应用之一。
由于UART是异步传输，没有传输同步时钟。
在CPLD/FPGA的UART接口设计中，为了能保证数据接收的正确性，数据帧接收时需采用比数据波特率至少高2倍的采样时钟对数据进行采样，才能保证对数据采样不失真或误码，实际波特率时钟采样比最好大于10倍。
简单起见，可以取中间时钟的采样值作为数据真实值，采样时钟从系统时钟（晶振）分频得到。
虽然理论上照此设计便可保证UART数据传送和接收时不发生误码，但由于在实际设计UART数据通信时，存在采样时钟偏差、数据帧格式、传输波特率及设计的舍入误差等因素的影响，对确定数据波特率传输的UART数据收发器，如何选择恰当的系统时钟（晶振）来保证UART通信的正常或者换句话说，对确定系统时钟（晶振）的UART数据收发器能支持多大的数据通信波特率？这是一个值得探讨的问题。
本文对采用CPLD或FPGA进行UART数据收发器设计时，上述提到的问题作个简单的讨论，错误之处还请大家包涵。
下面简单介绍一下UART时序及其发送接收过程。
发送数据帧过程：空闲状态，线路处于高电平。
当开始发送时，先发送起始位（线路保持1个数据位的低电平时间），接着按低位到高位的顺序发送数据位、奇偶校验位（如果需要校验的话）及停止位（停止位为高电平）。
接收数据帧过程：空闲状态，线路处于高电平。
当检测到线路的下降沿（线路电平由高变低）时说明线路接收到数据传输的起始位，这时可按照指定的波特率从低位到高位接收数据位、奇偶校验位（如果需要校验的话）及停止位，并完成数据校验，根据校验情况决定数据的处理。
基于stm32的串口通信设计报告
基于stm32的串口通信设计报告基于STM32的串口通信设计报告一、引言STM32微控制器因其高性能、低功耗和丰富的外设接口而广泛应用于各种嵌入式系统。
其中，串口通信（UART）是STM32中非常常用的一种通信方式，它允许微控制器与其他设备或计算机进行数据交换。
本报告将详细介绍基于STM32的串口通信设计。
二、STM32串口通信概述STM32的UART通信主要通过其通用同步/异步接收器发送器（USART）实现。
USART是一个全双工的串行通信接口，支持同步和异步两种模式。
它提供了一种可靠的通信方式，适用于低速和高速数据传输。
三、串口通信硬件设计1. 引脚配置：根据具体的STM32型号，选择适当的TXD（发送数据）、RXD（接收数据）、RTS（请求发送）和CTS（清除发送）等引脚。
2. 电源与地：为UART模块提供稳定的电源和地线。
3. 电平转换：如果微控制器与外部设备之间的电平不匹配，需要进行电平转换。
四、串口通信软件设计1. 初始化UART：在开始通信之前，需要配置UART的各种参数，如波特率、数据位、停止位和奇偶校验等。
这通常在STM32的初始化代码中完成。
2. 数据发送：通过使用HAL库或标准外设库函数，可以方便地发送数据。
一般来说，发送函数会将数据放入一个缓冲区，然后启动发送过程。
3. 数据接收：与发送类似，接收数据时，数据首先被读取到一个缓冲区中，然后可以通过中断或轮询方式进行处理。
4. 中断处理：为了提高效率，可以启用UART的中断功能。
当中断被触发时，相应的中断处理程序会被执行，用于处理接收或发送的数据。
五、示例代码与测试以下是一个简单的示例代码，展示了如何在STM32上使用HAL库进行UART通信：include "stm32f4xx_"UART_HandleTypeDef huart1;void SystemClock_Config(void);static void MX_GPIO_Init(void);static void MX_USART1_UART_Init(void);int main(void){HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();uint8_t txBuffer[] = "Hello, UART!";HAL_UART_Transmit(&huart1, txBuffer, sizeof(txBuffer), HAL_MAX_DELAY);while (1)// 循环等待，直到收到中断或手动终止程序}}```六、结论通过本报告，我们详细介绍了基于STM32的串口通信设计。
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。
UART控制器设计
UART控制器设计UART（通用异步收发传输）控制器是一种常见的串行通信接口，它被广泛应用于微控制器、传感器、通信模块等电子设备中。
UART控制器通过将并行数据转换为串行数据进行传输，实现了设备之间的串行通信。
本文将对UART控制器的设计进行详细介绍，包括其工作原理、主要功能、硬件设计和软件设计。
一、工作原理：1.发送数据时，UART控制器将要发送的数据按照指定格式进行编码，包括起始位、数据位、校验位和停止位等。
2.编码后的数据通过串口线发送至接收设备。
3.接收设备接收到数据后，解码数据，恢复为原始的并行数据。
二、主要功能：1.数据发送：用户通过将待发送的数据写入发送缓冲区，UART控制器将缓冲区中的数据按照指定格式进行编码，并通过串口线发送至接收设备。
2.数据接收：UART控制器从接收缓冲区中获取接收到的数据，并将其解码，恢复为原始的并行数据，供用户使用。
三、硬件设计：1.时钟控制：UART控制器需要一个时钟源，用来同步发送和接收数据。
时钟源可以是外部晶体振荡器或者其他可靠的时钟信号。
2.发送电路：发送电路包括发送缓冲区、发送数据编码器和串口线驱动电路。
发送缓冲区用来存储待发送的数据，发送数据编码器将待发送的数据按照指定格式进行编码，串口线驱动电路将编码后的数据通过串口线发送至接收设备。
3.接收电路：接收电路包括接收缓冲区、接收数据解码器和串口线接收电路。
接收缓冲区用来存储接收到的数据，接收数据解码器将接收到的数据解码，并恢复为原始的并行数据，供用户使用。
串口线接收电路用来接收串口线上的数据，并将其输入到接收缓冲区。
四、软件设计：1.数据的发送和接收：用户可以通过写入发送缓冲区实现数据的发送，也可以通过读取接收缓冲区实现数据的接收。
发送数据编码器和接收数据解码器的设置需要在软件中进行。
2.中断处理：UART控制器可以使用中断机制进行数据的发送和接收。
在发送和接收缓冲区有数据时，可以产生相应的中断请求，软件在中断服务程序中进行数据的发送和接收。
毕业设计55UART电路的VHDL设计与实现
本科生毕业论文(设计) 题目：UART电路的VHDL设计及实现院系计算机学院专业通信工程指导教师韩晓茹学生姓名姚芳学号0040622062004 年6 月9日UART电路的VHDL设计及实现作者：姚芳指导教师：韩晓茹摘要：UART是设备和设备间进行通信的关键，当一个设备需要和另一个连接的设备进行通信时，通常采用数字信号，这种源自并行的信号必须转换成串行信号才能通过有线或无线传输到另一台设备。
在接收端，串行信号又转换成并行信号进行处理，UART处理这种数据总线和串行口之间的串-并和并-串转换。
本文所要实现的就是就是这种串-并和并-串的转换，使之能够进行数据的传输。
本文介绍了用FPGA技术实现UART电路的一种方法，用VHDL进行编程，在Modelsim下进行编译及仿真等。
关键词：FPGA，VHDL，UART，接收，发送Abstract：UART is the key of communications between devices.When a device needs to communicate with a connected device,usually digital signals applied,which must be transformed into serialised signal to another device through wires or wireless space.When being received to process, the serialised signals must be transformed to parellised signals.UART processes this serial_data to parallel_data /parallel _data to serial_data transform between data bus and slave port. This paper is to implement this serial to parallel and parallel to serial transform and make the transferring between data properly.This paper introduces a method implemented by FPGA technique programmed by VHDL,simulated and compiled by Modelsim.Keyword:FPGA,VHDL ,UART,receive ,send目录第1章绪论 (1)1．1本文研究的意义 (1)1．2本文研究的内容 (1)第2章FPGA和VHDL语言简介 (2)2．1FPGA (2)2．2VHDL语言 (2)第3章串行通信的基本概念 (5)3．1串行通信的特点及通信方式 (5)3．2传输速率与传输距离 (11)3．3UART简介 (12)第4章UART结构 (13)4．1串行数据时钟 (13)4．2UART发送器 (14)4．3格式化 (14)4．4发送器状态 (14)4．5UART接收器 (15)4．6错误检测 (15)第5章UART的VHDL语言编写 (17)5．1UART的串行数据 (17)5．2UART整体结构 (18)5．3UART的接收部分 (19)5．4UART的发送部分 (21)5．5波特率发生部分 (23)5．6总线接口及中断 (25)第6章功能仿真 (26)6．1总体布线图 (26)6．2接收部分 (27)6．3发送部分 (30)第7章小结 (33)致谢： (34)参考文献： (35)第1章绪论1．1 本文研究的意义在1980至1990年代，提供FPGA数万逻辑门的FPGA器件主要被系统设计人员用作“连接逻辑”，将电路板上的不同元器件连接到一起，或用来修正ASIC不方便处理的问题。
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。
typec转uart电路
Type-C转UART电路设计1. 简介Type-C转UART电路是一种将Type-C接口的数字信号转换为UART串口通信信号的电路。
Type-C接口是一种新型的全功能接口，具有较高的传输速度和功率传输能力，广泛应用于电子设备中。
UART（通用异步收发传输器）串口通信是一种常用的串行通信协议，用于设备之间的数据传输。
本文将详细介绍Type-C转UART电路的设计原理、硬件电路设计、软件驱动开发等方面的内容。
2. 设计原理Type-C转UART电路的设计原理主要包括以下几个方面：2.1 Type-C接口Type-C接口是一种全功能接口，具有正反插可用、支持高速数据传输、支持高功率传输等特点。
Type-C接口内部采用了多种通信协议，包括USB 2.0、USB 3.1、DisplayPort、Thunderbolt等。
在Type-C转UART电路中，需要通过Type-C接口读取传输的数字信号。
2.2 UART串口通信UART串口通信是一种常用的串行通信协议，用于设备之间的数据传输。
UART通信包括发送端和接收端，发送端将数据转换为串行信号发送，接收端将串行信号转换为数据接收。
UART通信常用的参数包括波特率、数据位、停止位、校验位等。
2.3 Type-C转UART芯片Type-C转UART电路需要使用Type-C转UART芯片，该芯片将Type-C接口的数字信号转换为UART串口通信信号。
Type-C转UART芯片通常集成了Type-C控制器和UART串口控制器，能够实现Type-C接口和UART串口的互相转换。
2.4 软件驱动开发Type-C转UART电路还需要开发相应的软件驱动，用于控制Type-C转UART芯片的工作。
软件驱动需要实现Type-C接口的初始化、数据读取、串口通信参数设置等功能。
3. 硬件电路设计Type-C转UART电路的硬件电路设计包括以下几个部分：3.1 Type-C接口电路Type-C接口电路包括Type-C插座和Type-C插头。
uart设计代码
uart设计代码UART (通用异步收发传输器) 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传输数据。
它广泛应用于各种领域，包括电子设备、通信系统和嵌入式系统等。
本文将以人类的视角描述UART 的设计代码，让读者感受到真人在叙述的情感。
UART的设计代码主要涉及到数据的发送和接收。
在设计UART时，首先需要定义数据的格式和传输速率。
然后，通过配置串口相关的寄存器来设置UART的工作模式和参数。
接下来，需要编写发送数据和接收数据的代码，并通过相应的引脚连接外部设备。
在UART的发送端，我们首先需要准备要发送的数据。
可以是文本、数字或其他形式的数据。
然后，将数据放入发送缓冲区，并设置相应的标志位来表示数据已准备好。
UART会自动将数据从发送缓冲区发送到接收端。
发送完毕后，我们可以通过检查发送完成的标志位来确认数据是否发送成功。
在UART的接收端，我们需要不断检查接收缓冲区是否有新的数据到达。
如果有新的数据到达，我们可以从接收缓冲区读取数据，并进行相应的处理。
可以是显示数据、存储数据或执行其他操作。
接收完毕后，我们可以通过检查接收完成的标志位来确认数据是否接收成功。
在UART设计代码中，还需要考虑错误处理和流控制。
当发送端和接收端的工作速率不一致时，可能会出现数据丢失或错误。
为了解决这个问题，可以使用流控制技术，如硬件流控制或软件流控制。
流控制可以确保数据的可靠传输，并避免数据的丢失和错误。
在UART设计代码中，还可以添加一些额外的功能，如数据的校验和、数据的压缩和加密等。
这些功能可以提高数据传输的可靠性和安全性。
UART的设计代码涉及到数据的发送和接收，需要定义数据的格式和传输速率，配置串口相关的寄存器，编写发送数据和接收数据的代码，并考虑错误处理和流控制等功能。
通过合理的设计和编码，可以实现UART的可靠传输和高效通信。
基于FPGA的UART通信模块设计_20111002
一基于FPGA的UART通信模块设计1. UART简介（1）UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter通用异步收发器）是一种应用广泛的短距离串行传输接口。
常常用于短距离、低速、低成本的通讯中。
8250、8251、NS16450等芯片都是常见的UART器件。
（2）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。
TXD是UART发送端，为输出；RXD是UART接收端，为输入。
2. UART的基本特点是：(1) 在信号线上共有两种状态，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，数据线应该保持在逻辑高电平状态。
(2) 起始位（Start Bit）：发送器是通过发送起始位而开始一个字符传送，起始位使数据线处于逻辑0状态，提示接受器数据传输即将开始。
(3) 数据位（Data Bits）：起始位之后就是传送数据位。
数据位一般为8位一个字节的数据（也有6位、7位的情况），低位（LSB）在前，高位（MSB）在后。
(4) 校验位（parity Bit）：可以认为是一个特殊的数据位。
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。
在使用中，该位常常取消。
(5) 停止位：停止位在最后，用以标志一个字符传送的结束，它对应于逻辑1状态。
(6) 位时间：即每个位的时间宽度。
起始位、数据位、校验位的位宽度是一致的，停止位有0.5位、1位、1.5位格式，一般为1位。
(7) 帧：从起始位开始到停止位结束的时间间隔称之为一帧。
(8) 波特率：UART的传送速率，用于说明数据传送的快慢。
在串行通信中，数据是按位进行传送的，因此传送速率用每秒钟传送数据位的数目来表示，称之为波特率。
如波特率9600=9600bps（位/秒）。
3. FPGA UART系统组成FPGA UART由三个子模块组成：波特率发生器；接收模块；发送模块；包含四个模块：顶层模块，波特率发生器，UART接收器，UART发送器(1)顶层模块（1）异步收发器的顶层模块由波特率发生器、UART接收器和UART发送器构成。
uart设计代码 -回复
uart设计代码-回复UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种常见的串行通信协议，常用于在嵌入式系统中实现设备间的数据通信。
本文将以“UART设计代码”为主题，逐步解释如何设计一份UART代码，并试图覆盖优化和错误处理等方面。
UART通常用于在计算机与外部设备之间传输数据。
基本流程涉及将数据拆分为字节，并以固定的传输速率发送。
发送端将每个字节转为连续的电平信号流（串行数据），接收端再将这些电平信号还原为字节。
由于UART 使用的是异步通信，每个字节之前需要发送和接收的设备通过传输开始和结束标志位进行同步。
以下将详细介绍从头开始设计一份UART代码，包括发送和接收两个主要部分及其相应的优化和错误处理。
一、发送部分1. 确定UART端口设置：首先，需要选择要使用的UART端口，并设置相应的选项，如波特率、数据位数、停止位数和校验位等。
可以使用相关的寄存器或软件库函数来操作UART控制寄存器，将其配置为所需的参数。
2. 配置发送缓冲区：在发送数据之前，需要准备一个发送缓冲区来存储待发送的数据。
这个缓冲区可以是一个简单的数组，也可以使用循环队列等数据结构来管理。
3. 数据发送：将要发送的数据依次写入发送缓冲区。
根据UART的工作原理，将每个字节拆分为比特，并以一定的速率发送。
可以使用位操作来处理每个字节的比特。
4. 错误处理和优化：在发送数据过程中，可能会遇到一些错误，如发送缓冲区溢出或传输错误等。
为了处理这些错误，可以添加相应的错误处理机制。
此外，可以通过采取一些优化措施来提高发送效率，如使用DMA传输来减轻CPU负担。
二、接收部分1. 确定UART端口设置：与发送部分相似，需要选择要使用的UART端口，并设置相应的选项，如波特率、数据位数、停止位数和校验位等。
2. 配置接收缓冲区：在接收数据之前，需要准备一个接收缓冲区来存储接收到的数据。
uart驱动电路设计
uart驱动电路设计摘要：一、uart驱动电路设计概述1.uart驱动电路的作用2.uart驱动电路的设计目标二、uart驱动电路设计原理1.uart通信的基本原理2.uart驱动电路的关键组件3.uart驱动电路的工作流程三、uart驱动电路设计步骤1.确定电路拓扑结构2.选择合适的元器件3.设计电路原理图4.布局与布线5.仿真与测试四、uart驱动电路设计实践1.基于FPGA的uart驱动电路设计2.基于ASIC的uart驱动电路设计3.常见问题与解决方案五、uart驱动电路设计展望1.新技术的发展趋势2.应用领域的拓展3.我国在uart驱动电路设计方面的优势与挑战正文：一、uart驱动电路设计概述uart驱动电路，即通用异步接收发送器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）驱动电路，是一种用于实现串行通信的电路。
在电子设备中，uart驱动电路主要负责数据的接收与发送，其性能直接影响到通信的质量和效率。
因此，设计一个高性能、稳定的uart驱动电路是通信系统设计中的关键环节。
二、uart驱动电路设计原理1.uart通信的基本原理uart通信是一种异步通信方式，数据是按照位（bit）进行传输的。
发送方将数据从并行转换为串行，按位发送给接收方。
接收方收到串行数据后，再将其转换为并行数据。
在通信过程中，双方需要约定一个波特率（baud rate），即每秒传输的位速率。
2.uart驱动电路的关键组件uart驱动电路主要包括以下几个关键组件：（1）uart芯片：作为核心部件，负责数据的接收与发送。
（2）电平转换器：用于将uart芯片与外部逻辑电平进行转换，以保证通信的稳定性。
（3）波特率发生器：产生所需的波特率信号，用于同步数据传输。
（4）其他辅助元件：如电阻、电容、二极管等，用于组成电路的基本组成部分。
3.uart驱动电路的工作流程uart驱动电路的工作流程主要包括以下几个步骤：（1）数据接收：uart芯片接收来自其他设备的串行数据。
UART波特率发生电路设计
转换 为字 节 供 微机 系 统 内部并 行 数据 的 器 件使 用 ， 并 对接 收 的数据流 进行 奇偶 校验 、删 除启停 标记 ） 。 ＵＡＲ Ｔ的异步收发是指在 ＵＡ Ｔ协 议 中，接收 、 Ｒ 发送数 据 不使用 统一 参考 时钟 ，收发 双 方取得 同步 的方法 是采 用 固定 的 串行数 据格 式 ，即通 过在 串行 数据流 中加 入启停 标 记位 来实现
封
装
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩ ＣＳ ＆ Ｐ ＡＣＫＡＧＩ ＮＧ
总 第８ ９期 ２ １ ０ ０年 ９月
电 路 设 计
ＵＡＲ Ｔ波特率 发 生 电路设 计
赵 琳 娜 ，赵 煌 ，李 红征 ｚ
（． １ 江南大学信息工程学院 ，江苏 无锡 ２ ４ ３ ；２中国电子科技集团公司第 ５ 研究所 ，江苏 无锡 ２ ４ ３ ） １０ ６ ． ８ １０ ５
式 如 图 １所 示 。
ｃｒ ｕ ｔＴｈ ｉｃ ｉ． ｅＡＴＤ ｉｃ ｔ ｓｕ ｅ ｏ ｉｏ ｅｃ ａ ｇ ｓｏ ｒａ ａａ ａ ｄ ｅ ｐ ｌｓｔ ｅｌｗ ｖ ｌ ｉｎａｓａｏ ｇｔ ｅ ｃｒｕｉｉ ｓ ｄｔ ｍ ｎｔ ｒｔ ｈ ｎ ｅ ｆ ｅ ｉｌ ｔ ， ｎ ｘ ｅ ｈ ｏ ｈ ｓ ｄ ｏ ｌ ｅ ｇ ｌ ｌ ｎ ｈ ｅ ｓ ｒｓｎ ｄ ｅ ｒｆｌｉｇ ｅ ｇ ｓｏ ｒａ ａａ Ｔ ｏ ｎｅ ｓａｅｕ ｅ ｏ ｏ ｎ ｉｇｔ ｅｎ ｍ ｂ ｒ ｆ ｏ ａ ｄｈ ｇ ｅ ｅ ｉｉｇ ｅ ｇ ｓｏ ａｌ ｄ ｅ ｆｓ ｉｌ ｔ ． ｗｏｃ ｕ ｔ ｒ ｒ ｓ ｄ ｆｒｃ ｕ ｔ ｕ ｎ ｅ ｄ ｎ ｈ ｅ ｓｏ ｗ ｎ ｉ ｈｌｖ ｌ ｌ
基于VHDL的uart设计
Uart顶层文件library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity uart isport(clk,reset:instd_logic;输入时钟及复位按钮rxd:instd_logic;串行输入端txd:outstd_logic串行输出端);end uart;architecture behavioral of uart iscomponent receive接收器元件例化port( clkr:instd_logic;reset:instd_logic;rxd:instd_logic;frame_end:outstd_logic;dout:outstd_logic_vector(7 downto 0));end component;component Fifo FIFO的元件例化port(clock : IN STD_LOGIC ;data : IN STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0);rdreq : IN STD_LOGIC ;wrreq : IN STD_LOGIC ;empty : OUT STD_LOGIC ;full : OUT STD_LOGIC ;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end component;component baud分频器的元件例化Port (clkb,resetb:instd_logic;clk_out:outstd_logic);end component;component transmit发射器的元件例化PORT( clkt : IN STD_LOGIC;reset : IN STD_LOGIC;lock : IN STD_LOGIC;din : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);trans : OUT STD_LOGIC;trans_end : OUT STD_LOGIC );end component;component flag接受器工作状态原件的例化port(rxd,clk2 :in std_logic;REN:outstd_logic );end component;component counter移位寄存器的元件例化port(REN,clk2:in std_logic;w,t:outstd_logic );end component;signal frame_end,clk2,wrreq,full,empty,REN,w,t,j,k:std_logic;连接线信号的说明signal dout,data,buf,q,din:std_logic_vector(7 downto 0);signal rdreq,lock,trans,trans_end:std_logic;beginwrreq<=frame_end;data<=buf;din<=q;lock<=j;rdreq<=k;txd<=trans;receive1:receive port map(clk,reset,rxd,frame_end,dout) ;例化元件的引用baud1:baud port map(clk,reset,clk2);Fifo1:Fifo port map(clk2,data,rdreq,wrreq,empty,full,q);transmit1:transmit port map(clk,reset,lock,din,trans,trans_end);flag1:flag port map(rxd,clk2,REN);counter1:counter port map(REN,clk2,w,t );process(frame_end,dout)锁存器接收器的frame_end下，将接受器的输出寄存到beginbuf，收到wrreq信号时，写入fifoif(frame_end='1')thenbuf<=dout;end if;end process;process(REN)输出工作状态选择器begin REN=0，处于接受状态，令fifo的读操作rdreq及发射器的锁if REN='1' then存lock为0j<=w; REN=1，接收counter提供信号w，t分别给rdreq和lockk<=t;elsek<='0';j<='0';end if;end process;end behavioral;uart编译结果Uart功能仿真结果uart时序仿真结果Uart接收器library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity receive isPort (clkr:instd_logic; 时钟输入reset:instd_logic; 复位端rxd:instd_logic; 串行输入frame_end:outstd_logic;工作状态输出dout:outstd_logic_vector(7 downto 0));并行输出end receive;architecture behavioral of receive isbeginpro:process(clkr,reset,rxd)variable number:std_logic_vector(3 downto 0);variable count:std_logic_vector(3 downto 0);variable buf:std_logic_vector(7 downto 0);beginif reset='1' thennumber:="0000";count:="0000";frame_end<='1';elsifrising_edge(clkr) thenif number="0000"then 判断是否接受到起始位，在clk下连续8个时钟接受为0if rxd='0' then 0则认为接受到起始位，开始接受数据if count<"1000"thencount:=count+1;elsedout<="00000000";count:="0000";number:=number+1;frame_end<='0';end if;end if;elsif number>="0001" and number<="1000"then 接受数据位if count<"1111"then每16个clk时钟接受一位数据位count:=count+1;elsecount:="0000";number:=number+1;frame_end<='0';buf(7 downto 1) := buf(6 downto 0) ;buf(0):=rxd;end if;elsif number = "1001" then接受结束位，到此一帧数据，即十位，接受完毕if count<"1111"then并开始将八位数据输出count:=count+1;elsecount:="0000";dout<= buf ;buf:="00000000";number:="0000";frame_end<='1';end if;elsecount:="0000";number:="0000";buf:="00000000";frame_end<='1';end if;end if;end process;endbehavioral;uart接收器功能仿真结果Uart接收器时序仿真结果Uart接收器编译结果由ｑｕａｒｔｕｓ功能提供的ＦＩＦＯQuartus下megawizard工具提供的FIFO设置一路时钟输入，wrreq和rdreq分别控制写入和读出操作提供empty，full工作状态输出Data{7~0}输入并行数据Q{7~0}输出并行数据深度和宽度为8-- megafunction wizard: %FIFO%-- GENERATION: STANDARD-- VERSION: WM1.0-- MODULE: scfifo-- ============================================================-- File Name: Fifo.vhd-- Megafunction Name(s):-- scfifo---- Simulation Library Files(s):-- altera_mf-- ============================================================-- ************************************************************-- THIS IS A WIZARD-GENERATED FILE. DO NOT EDIT THIS FILE!---- 9.0 Build 235 06/17/2009 SP 2 SJ Web Edition-- ************************************************************--Copyright (C) 1991-2009 Altera Corporation--Your use of Altera Corporation's design tools, logic functions--and other software and tools, and its AMPP partner logic--functions, and any output files from any of the foregoing--(including device programming or simulation files), and any--associated documentation or information are expressly subject --to the terms and conditions of the Altera Program License--Subscription Agreement, Altera MegaCore Function License--Agreement, or other applicable license agreement, including, --without limitation, that your use is for the sole purpose of--programming logic devices manufactured by Altera and sold by --Altera or its authorized distributors. Please refer to the--applicable agreement for further details.LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY altera_mf;USE altera_mf.all;ENTITY Fifo ISPORT(clock : IN STD_LOGIC ;data : IN STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0);rdreq : IN STD_LOGIC ;wrreq : IN STD_LOGIC ;empty : OUT STD_LOGIC ;full : OUT STD_LOGIC ;q : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0) );END Fifo;ARCHITECTURE SYN OF fifo ISSIGNAL sub_wire0 : STD_LOGIC ;SIGNAL sub_wire1 : STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0);SIGNAL sub_wire2 : STD_LOGIC ;COMPONENT scfifoGENERIC (add_ram_output_register : STRING;intended_device_family : STRING;lpm_numwords : NATURAL;lpm_showahead : STRING;lpm_type : STRING;lpm_width : NATURAL;lpm_widthu : NATURAL;overflow_checking : STRING;underflow_checking : STRING;use_eab : STRING);PORT (rdreq : IN STD_LOGIC ;empty : OUT STD_LOGIC ;clock : IN STD_LOGIC ;q : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0);wrreq : IN STD_LOGIC ;data : IN STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0);full : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;BEGINempty <= sub_wire0;q <= sub_wire1(7 DOWNTO 0);full <= sub_wire2;scfifo_component : scfifoGENERIC MAP (add_ram_output_register => "OFF",intended_device_family => "Stratix II",lpm_numwords => 8,lpm_showahead => "OFF",lpm_type => "scfifo",lpm_width => 8,lpm_widthu => 3,overflow_checking => "ON",underflow_checking => "ON",use_eab => "ON")PORT MAP (rdreq =>rdreq,clock => clock,wrreq =>wrreq,data => data,empty => sub_wire0,q => sub_wire1,full => sub_wire2);END SYN;-- ============================================================ -- CNX file retrieval info-- ============================================================ -- Retrieval info: PRIVATE: AlmostEmpty NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: AlmostEmptyThr NUMERIC "-1"-- Retrieval info: PRIVATE: AlmostFull NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: AlmostFullThr NUMERIC "-1"-- Retrieval info: PRIVATE: CLOCKS_ARE_SYNCHRONIZED NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: Clock NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: Depth NUMERIC "8"-- Retrieval info: PRIVATE: Empty NUMERIC "1"-- Retrieval info: PRIVATE: Full NUMERIC "1"-- Retrieval info: PRIVATE: INTENDED_DEVICE_FAMILY STRING "Stratix II"-- Retrieval info: PRIVATE: LE_BasedFIFO NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: LegacyRREQ NUMERIC "1"-- Retrieval info: PRIVATE: MAX_DEPTH_BY_9 NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: OVERFLOW_CHECKING NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: Optimize NUMERIC "2"-- Retrieval info: PRIVATE: RAM_BLOCK_TYPE NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: SYNTH_WRAPPER_GEN_POSTFIX STRING "0"-- Retrieval info: PRIVATE: UNDERFLOW_CHECKING NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: UsedW NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: Width NUMERIC "8"-- Retrieval info: PRIVATE: dc_aclr NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: diff_widths NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: msb_usedw NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: output_width NUMERIC "8"-- Retrieval info: PRIVATE: rsEmpty NUMERIC "1"-- Retrieval info: PRIVATE: rsFull NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: rsUsedW NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: sc_aclr NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: sc_sclr NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: wsEmpty NUMERIC "0"-- Retrieval info: PRIVATE: wsFull NUMERIC "1"-- Retrieval info: PRIVATE: wsUsedW NUMERIC "0"-- Retrieval info: CONSTANT: ADD_RAM_OUTPUT_REGISTER STRING "OFF" -- Retrieval info: CONSTANT: INTENDED_DEVICE_FAMILY STRING "Stratix II" -- Retrieval info: CONSTANT: LPM_NUMWORDS NUMERIC "8"-- Retrieval info: CONSTANT: LPM_SHOWAHEAD STRING "OFF"-- Retrieval info: CONSTANT: LPM_TYPE STRING "scfifo"-- Retrieval info: CONSTANT: LPM_WIDTH NUMERIC "8"-- Retrieval info: CONSTANT: LPM_WIDTHU NUMERIC "3"-- Retrieval info: CONSTANT: OVERFLOW_CHECKING STRING "ON"-- Retrieval info: CONSTANT: UNDERFLOW_CHECKING STRING "ON"-- Retrieval info: CONSTANT: USE_EAB STRING "ON"-- Retrieval info: USED_PORT: clock 0 0 0 0 INPUT NODEFVAL clock-- Retrieval info: USED_PORT: data 0 0 8 0 INPUT NODEFVAL data[7..0]-- Retrieval info: USED_PORT: empty 0 0 0 0 OUTPUT NODEFVAL empty-- Retrieval info: USED_PORT: full 0 0 0 0 OUTPUT NODEFVAL full-- Retrieval info: USED_PORT: q 0 0 8 0 OUTPUT NODEFVAL q[7..0]-- Retrieval info: USED_PORT: rdreq 0 0 0 0 INPUT NODEFVAL rdreq-- Retrieval info: USED_PORT: wrreq 0 0 0 0 INPUT NODEFVAL wrreq-- Retrieval info: CONNECT: @data 0 0 8 0 data 0 0 8 0-- Retrieval info: CONNECT: q 0 0 8 0 @q 0 0 8 0-- Retrieval info: CONNECT: @wrreq 0 0 0 0 wrreq 0 0 0 0-- Retrieval info: CONNECT: @rdreq 0 0 0 0 rdreq 0 0 0 0-- Retrieval info: CONNECT: @clock 0 0 0 0 clock 0 0 0 0-- Retrieval info: CONNECT: full 0 0 0 0 @full 0 0 0 0-- Retrieval info: CONNECT: empty 0 0 0 0 @empty 0 0 0 0-- Retrieval info: LIBRARY: altera_mfaltera_mf.altera_mf_components.all -- Retrieval info: GEN_FILE: TYPE_NORMAL Fifo.vhd TRUE-- Retrieval info: GEN_FILE: TYPE_NORMAL Fifo.inc FALSE-- Retrieval info: GEN_FILE: TYPE_NORMAL Fifo.cmp TRUE-- Retrieval info: GEN_FILE: TYPE_NORMAL Fifo.bsf FALSE-- Retrieval info: GEN_FILE: TYPE_NORMAL Fifo_inst.vhd FALSE-- Retrieval info: GEN_FILE: TYPE_NORMAL Fifo_waveforms.html TRUE-- Retrieval info: GEN_FILE: TYPE_NORMAL Fifo_wave*.jpg FALSE-- Retrieval info: LIB_FILE: altera_mfＦＩＦＯ的编译结果ＦＩＦＯ的功能仿真结果ＦＩＦＯ的时序仿真结果ｕａｒｔ发射器LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY transmit ISPORT(clkt : IN STD_LOGIC; 时钟输入reset : IN STD_LOGIC; 复位lock : IN STD_LOGIC; 锁存din : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);并行输入trans : OUT STD_LOGIC; 串行输出trans_end : OUT STD_LOGIC );输出状态END transmit;ARCHITECTURE behavioral OF transmit ISBEGINpro:process(clkt,reset,lock)variable number:STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);variable count:STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);variable buf:STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);beginif reset='1' then 复位操作number:="0000";trans_end<='1';trans<='1';count:="0000";elsifrising_edge(clkt)thenif (lock='1') and (number<"1101") thenif number="0000" then 接受并行数据并锁存if count<"1111" thencount:=count+1;elsecount:="0000";trans_end<='0';trans<='1';number:=number+1;buf:=din;end if;elsif number = "0001" then输出起始位if count<"1111"thencount:=count+1;elsecount:="0000";trans_end<='0';trans<='0';number:=number+1;end if;elsif number>="0010" and number<="1001"then输出数据位if count<"1111"thencount:=count+1;elsecount:="0000";number:=number+1;trans_end<='0';trans <= buf(7) ;buf := buf(6 downto 0)&'0';end if;elsif number = "1010" then 输出结束位if count<"1111"thencount:=count+1;elsecount:="0000";trans_end<='0';trans<= '1' ;number:=number+1;end if;elsif number = "1011" thenif count<"1111"thencount:=count+1;elsecount:="0000";trans_end<='1';trans<= '1' ;number:=number+1;end if;end if;elsif lock='0' thencount:="0000";trans_end<='1';trans<='1';number:="0000";end if;end if;end process;end behavioral;ｕａｒｔ发射器编译结果发射器的功能仿真发射器的时序仿真其他辅助模块分频器：为ＦＩＦＯ提供输入时钟信号library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity baud isPort (clkb,resetb:instd_logic; 输入时钟及复位clk_out:outstd_logic);输出１/１６ＣＬＫｂ时钟end baud;architecture Behavioral of baud isbeginprocess(clkb,resetb)variable div:integer range 0 to 16;beginif resetb='1' thendiv:=0; clk_out<='0';elsifclkb 'event and clkb='1' thendiv:=div+1;if div=8 thenclk_out<='0';elsif div=16 thenclk_out<='1';div:=0;end if;end if;end process;end Behavioral;FLAG 判断输入rxd状态，确定rxd接收结束时提供REN信号使能发射器library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity flag isport(rxd,clk2 :in std_logic;REN:outstd_logic );end flag;architecture flag of flag isbeginprocess(rxd,clk2)variable number:std_logic_vector(3 downto 0);beginif rising_edge(clk2)thenif rxd='1' thenif number<"1010"thennumber:=number+1;连续10个时钟内接收到rxd为1则判定输入状态已结束else REN<='1';令REN=1后发射器开始工作end if;else number:="0000";REN<='0';end if;end if;end process;end flag;计数器：发射器开始工作后为fifo读操作和transmit锁存操作提供工作状态控制输入library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity counter isport(REN,clk2:in std_logic;由REN使能后在clk2时钟下工作w,t:outstd_logic );end counter;architecture counter of counter isbeginprocess(REN,clk2)variable p:std_logic_vector(11 downto 0):="011111111111";variable o:std_logic_vector(11 downto 0):="100000000000";beginif REN='1'thenif rising_edge(clk2)thenp:=p(10 downto 0)&P(11);o:=o(10 downto 0)&o(11);end if;end if;w<=p(11); w为发射器lock接入t<=o(11); t为fifo内rdreq接入end process;end counter;RTL仿真原理图Fifo：接收器RECEIVE：发送器ＴＲＡＮＳＭＩＴ：ＵＡＲＴ：。
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微电子学院电子科学与技术刘源1120162371 11111601时间：2018年7月UART串口模块设计一．设计要求1.uart模块由tx发送部分和rx接受部分两部分以及对应的时钟分频模块构成。
2.按照如图数据流，tx将8bit并行数据转为串行数据发送至rx模块，rx模块接收后校验并8bit并行输出。
tx要有对应的状态标志位（如：ready，buzy），rx要有校验标志（如：error）。
3.要求8bit并行数据和uart串行数据的带宽均为9600bps,rx接收模块要求以16倍频重采样接收。
4.Uart数据格式：1位起始位，8位数据位，先发高位，后发低位，1位偶校验，1位停止位。
二、仿真要求1.编写testbench进行仿真。
2.通过读文件的方式，在仿真中输入多组（三组以上）数据。
3.观察uart串口数据及接收数据。
三、设计过程设计问题列表：实现过程问题列表：仿真问题列表：结果：期望传输的数据：波形结果：data：将mem储存到data。
wrsig：标志数据读入tx模块的结束。
mem:希望传输的数据。
i：mem的地址。
j：指示读入数据的结束。
send:指示uarttx模块处于并行转串行状态。
datain：数据输入到uarttx中了。
tx：uarttx输出的串行数据。
Idle：指示uarttx模块是否在工作。
Presult：校验码。
rx：uartrx接受的串行数据。
dataout：最终输出的并行数据结果。
（将data的毛刺波形进行了消除）data：uartrx输出的并行数据。
rdsig：指示上个数据发送结束。
dataerror：校验码检验结果。
frameerro：帧检验结果。
receive：指示uartrx处于工作状态。
presult：根据接受到的rx得出的校验码结果。
Debug：由于我对软件和语法不是很熟，在编的过程中很多报错信息没有心情截图保留，一心只想快点解决问题，再加上问题一个接一个，完全没有考虑好好记录下报错信息。
但当我认真的把一个个错误都解决了、搞懂了，我发现大部分错误都是我不熟悉语法和软件导致，熟悉了以后反而忘了当时是怎么搞错的。
但我仍是总结了一些我自己以后需要注意的地方。
1.模块实例化时，要记得结束时加分号。
2.模块中要用的变量要在前面进行声明。
3.过程赋值只能在initial和always语句中进行。
4.If语句里不能嵌套always块。
5.要给给每个量赋初值，尤其是用到计数时。
6.从模块内部来看，模块的输入变量要用wire型，输出可以wire也可以reg。
但从外部来看，输入给一个模块的变量可以是reg也可以是wire，但从模块里输出的只能是wire。
7.仿真模块的module括号里什么也不写，换句话说没有输入输出。
在其中实例化顶层文件就可把激励发送给各模块。
8.读写函数的地址要用/隔开。
9.Memery型变量的地址可以用reg型变量来控制。
参考资料网址：https:///view/4008d94aba1aa8114531d921https:///course/UESTC-1002525007https:///dreamdonghui/article/details/76343438https:///sinat_25887055/article/details/52503180https:///nkthinker/article/details/4255358https:///a8039974/article/details/38796237/article/201310/184677.htmlhttps:///moon9999/article/details/69450912/god_like_donkey/archive/2009/10/28/159119 2.htmlhttps:///tianxingzhexxxx/article/details/40536857https:///Times_poem/article/details/52036592代码：1.顶层模块module uart(clk,data,wrsig); //顶层模块。
input clk;input [7:0]data;input wrsig;clk_div a3(.clk(clk),.clkout(clkout));uarttx a1(.clk(clkout),.datain(data),.wrsig(wrsig),.tx(tx),.idle(idle));uartrx a2(.rx(tx),.clk(clkout),.rdsig(rdsig),.dataout(dataout),.dataerro(dataerro),.frameerro(frameerro));endmodule2.时钟分频模块：//我用的50MHZ频率时钟，为了9600波特率和16倍重采样，分频系数应该为326.module clk_div(clk,clkout );input clk;output clkout;reg clkout;reg [15:0]count;initial begincount<=16'd0;clkout<=1'b0;endalways @(posedge clk)beginif(count==16'd162)beginclkout<=1'b1;count<=count+16'd1;endelse if(count==16'd325)beginclkout<=1'b0;count<=16'd0;endelse count<=count+16'd1;endendmodule3.发送模块：module uarttx(clk,datain,wrsig,idle,tx);input clk;input [7:0] datain;input wrsig; //指示仿真模块一个数据开始接收。
output idle; //指示模块处于工作状态。
output tx;reg send;wire clk;wire [7:0]datain;wire wrsig;reg tx;reg idle;reg presult; //校验码reg [7:0] count;parameter paritymode=1'b0; //改变初值可以改变奇校验或偶校验。
always @(posedge wrsig) begin //来检测仿真模块的上一个数据是否传输完毕。
if ( ~idle) //如果该模块空闲，就开始发送。
send<=1'b1;endalways @(posedge clk) beginif(count==8'd168) //发送完一帧数据。
send<=1'b0;endalways@(posedge clk) beginif(send==1'b1) begin //当该模块处于发送状态时，用来判断状态，决定发送哪个数据。
case(count)8'd0:begintx<=1'b0; //发送起始位。
idle<=1'b1;count<=count+8'd1;end8'd16:begintx<=datain[7]; //发送第一位。
presult<=datain[7]^paritymode; //校验码。
idle<=1'b1;count<=count+8'd1;end8'd32:begintx<=datain[6]; //第二位。
presult<=datain[6]^presult;idle<=1'b1;count<=count+8'd1;end8'd48:begin //第三位。
tx<=datain[5];presult<=datain[5]^presult;idle<=1'b1;count<=count+8'd1;end8'd64:begintx<=datain[4];presult<=datain[4]^presult;idle<=1'b1;count<=count+8'd1;end8'd80:begintx<=datain[3];presult<=datain[3]^presult;idle<=1'b1;count<=count+8'd1;end8'd96:begintx<=datain[2];presult<=datain[2]^presult;idle<=1'b1;count<=count+8'd1;end8'd112:begintx<=datain[1];presult<=datain[1]^presult;idle<=1'b1;count<=count+8'd1;end8'd128:begintx<=datain[0];presult<=datain[0]^presult;idle<=1'b1;count<=count+8'd1;end8'd144:begintx<=presult; //发送校验位。
presult<=datain[7]^paritymode; //该校验位传给下一组数据。
继续以上步骤。
idle<=1'b1;count<=count+8'd1;end8'd160:begintx<=1'b1; //发送停止位。
idle<=1'b1;count<=count+8'd1;end8'd168:begintx<=1'b1;idle<=1'b0; //标志一帧发送完毕。
count<=count+8'd1;enddefault:begincount<=count+8'd1;endendcaseendelse begin //没有处于发送状态。
tx<=1'b1;count<=8'd0;idle<=1'b0;endendendmodule4.接收模块：module uartrx(clk,rx,dataout,rdsig,dataerro,frameerro);input clk;input rx; //输入的串行数据output rdsig; //来标志一帧数据输出的完毕。