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《fpgacpld設計與實現(xiàn)uart》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、巨錄m21、FPGA的設計方法及軟件平臺21.1設計方法21.2設計平臺32、i殳i十誠33、i殳i十棟44、課題背景與現(xiàn)實意義45、UART的工作原理56、UART芯片的性能指標66.1衡量UART的性能指標76.2可編程邏輯塊1876.3輸入輸出塊I/O76.4可編程互連資源PI77、UART的設計分析77.1UART設計概述77.2UART設計整體結構87.2.1頂層模塊設計87.2.2波特率發(fā)生模塊設計97.2.3接收模塊設計107.2.4發(fā)送模塊設計128、UART設計的仿真與驗證148.1頂層程序與仿真148
2、.1.1頂層程序148.2波特率發(fā)生器程序與仿真158.2.1波特率發(fā)生器VHDL程序158.2.2程序仿真錯誤！未定義書簽。8.3UART發(fā)送器程序與仿真168.3.2UART發(fā)送器的仿真波形188.4UART接收器程序與仿真188.4.1UART接收器VHDL程序188.4.2程序仿真.199、實驗效果I冬1209.1結果：209.2滿足要求2010結語2011參考文獻20基于FPGACPLD設計與實現(xiàn)UART物電學院電信(職教)專業(yè)2009級譚久剛指導教師譚久剛摘要：通用異步收發(fā)器(UniversalAsynchr
3、onousReceiverTransmitter,UART)是一種廣泛應用于短距離、低速、低成木通信的弟行傳輸接口。UART允許在電行鏈路t進行全雙工通信。常見的串行接口芯片能夠實現(xiàn)比較全而的中行通信功能。而在實際應用中。本文提岀一種采用可編程器件FPGA實現(xiàn)UART功能的方法。使用QuartusII自帶的仿真器對各模塊進行功能仿真和吋序仿真，實現(xiàn)了發(fā)送、接收等功能，驗證了結果，表明沒計正確，功能良好，符合設計耍求。關鍵字:UART;QUARTUSII;FPGA1、FPGA的設計方法及軟件平臺1.1設計方法傳統(tǒng)的數字邏輯
4、設計手段是釆用原理圖輸入的方式進行的，當時所做的復雜數字邏輯電路及系統(tǒng)的設計規(guī)模比較小相對而言也比較簡單，其中用到的FPGA或ASIC設計工作往往只能采用廠家提供的專用電路圖輸入工具來進行。為了滿足設計性能指標，工程師往往需要花費很長時間進行手工布線并且還得非常熟悉所選器件的N部結構和外部引線特點，方能達到設計要求。這種低效率的設計方法大大延長了設計周期。設計往往是從功能描述開始的。設計人員首先要考慮規(guī)劃出能完成某一具體功能、滿足產品系統(tǒng)設計要求地某一功能模塊，利用某種方式把功能描述出來，通過功能仿真以驗證設計思路地正確
5、性。當所設計功能滿足需要時，再考慮以何種方式完成所需要的設計，并能直接使用功能定義地描述。這就是自頂而下的設計方法，簡單分為功能定義、設計輸入、功能仿真、邏輯綜合、綜合后仿真、布局布線、布局布線后仿真、下載驗證等8個步驟［9］。1.2設計平臺本課題，逆輯設計使用的軟件力Altera公司的QuartusII。QuartusII的主要特點：QuartusII是一個集成環(huán)境，可以完成整個FPGA幵發(fā)過程。QuartusII集成了很多著名的FPGA設計工具，根據設計流程合理應用這些工具，會使工程師的設計工作如魚得水。Quartu
6、s11評面風格洵潔流暢，易學易用。Quartus11的評面秉承了卩I視化編程技術。界而根據設計流程而組織，整個設計過程只需按照界而組織結構依次點擊相應的按鈕或相應的選項即wJ*。強人的設計輔助功能。QuartusTT秉承了A1tera設計軟件的強人輔助功能。在編寫代碼時可以使用編寫向導生成文件頭和模塊框架，也可以使用語言模板幫助編寫代碼。在圖形輸入時可以使用輔助項幫助沒計原理圖。另外，QuartusII可以方便地生成IPCore（IP核）與高效模塊為用戶所用，大大減少了設計蕎的工作量，提高了設計效率和質量。Quartus
7、II的集成工具主要分為設計輸入工具、綜合工具、仿真工具、實現(xiàn)工具和輔助設計工具等5類、HDLEditor可以完成設計電路的HDL語言的輸入，能根據語法來彩色顯示關鍵字；0帶仿真器做仿真，特點是仿真速度快，仿真精度高；綜合能力強。2、設計需求胃（通用異步收發(fā)器）是最為經典的串行通信接口，也是FPG應用中常用的基本模塊。本設計要求在FPG中實現(xiàn)胃的基本功能，滿足9600bps波特率，8位數據，1位停止位，無校驗和流控的基本指標。通用異步收發(fā)器（UniversalAsynchrONousReceiver/Transmitt
8、er,UART）可以和各種標準串行接口，如RS232和RS485等進行全雙工異步通信，具有傳輸距離遠、成本低、可靠性高等優(yōu)點。一般UART由專用芯片如8250,16450來實現(xiàn)，但專用芯片引腳都較多，內含許多輔助功能，在實際使用時往往只需耍用到UART的基木功能，使用專用芯片會造成資源浪費和成本提高。一般而言UART
