串行口数据传输的仿真及硬件实现

信息与通信工程学院

电路综合实验报告

题目：串行口数据传输的仿真及硬件实现

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2013年10月8日串行口数据传输的仿真及硬件实现

摘要

随着技术的进步，数字逻辑电路和数字系统的分析、设计方法也在快速地演变和发展。现在，在一般数字系统设计中，普遍采用了规模越来越大的可编程逻辑器件，设计方法从传统的硬件设计，变为计算机软硬件辅助设计的方法。电子设计自动化行业软件Altera Quartus成为数字逻辑电路软件设计的首选。

串行口数据传输是数字逻辑系统中常用的一种传输方式。大街小巷上的灯箱、广场LED 电视、LED广告牌大都采用了串行口数据传输技术手段。本实验在北京邮电大学本科生通信实验室的支持下，从软件模拟仿真和硬件实现两个方面对串行口数据传输系统进行了深入研究。主要研究工作及创新成果主要包括以下几个方面：

（1）对串行口数据传输系统进行了系统全面的模拟和剖析：从信号的产生、串并转换、检测、显示等方面重点阐述了串行口数据传输系统的工作机理。

（2）通过软件仿真，实现了脱离硬件的串行口数据传输系统的设计和验证，证明了现在利用软件完成书籍逻辑系统设计的全能性。

关键词：数字系统数据传输可编程逻辑器件串行口数据传输数字逻辑电路

SIMULATION AND HARDWARE IMPLEMENTATION OF SERIAL DATA

TRANSFER

ABSTRACT

With the development of technology, the analysis and method of design of Digital Logic Circuit and digital system have being developed and evolved rapidly. Nowadays, in general design work of digital system, Programmable Logic Devices of larger and larger scale are more and more used, and methods have evolved from traditional hardware design to method which combines hardware design and software emulation. Professional software of EDA Altera Quartus has become a preferred software of digital system design. As a usual way of transmission in digital system, serial data transfer has been used in our life such as LED televisions in squares and advertising boxes .

Under the support of information and communications school of Beijing University of Posts and Telecommunications, our research has explored deeply in serial data transfer system on software simulation and hardware design. We have achievements as follows: (1) We did comprehensive research in serial data transfer system: from the produce

of digital signal to digital signal transfer, signal match, and signal show out as so on , we have emphasized the theory of serial data transfer system.

(2) We realized the design and verification of serial data transfer system without

hardware, we proved that software has become an important way in digital system design.

KEYWORDS:Digital System, Data Transfer, Programmable Digital Logic Devices, Serial Data Transfer, Digital Logic Circuit

目录

一实验研究目的 (5)

二实验内容 (5)

2.1 系统原理框图 (5)

2.2 各个部分功能综述 (5)

2.3 实验具体要求 (7)

三实验设计 (7)

3.1 实验原理 (7)

3.2 硬件设计 (8)

3.3 编译仿真 (14)

四实验的硬件实现及结果分析 (17)

4.1 硬件实现 (17)

4.2 结果分析 (17)

五遇到的问题与解决办法 (20)

5.1 布线问题 (20)

5.2 锁存器信号输出控制 (20)

六心得体会 (20)

七参考文献 (20)

一实验研究目的

串行口数据传输是数字系统中常用的一种数据传输方式。本次课程设计要求学生综合数字逻辑电路和串行口通信有关知识，用软件和硬件独立设计完成一个简单的串行口数据传输系统。

二实验内容

2.1系统原理框图