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《基于vhdl的uart設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、(此文檔為word格式,下載后您可任意編輯修改!)畢業(yè)論文基于VHDL的UART設(shè)計(jì)TheUARTDesignBasedonVHDL基于VHDL的UART設(shè)計(jì)【摘要】UART是設(shè)備和設(shè)備間進(jìn)行通信的關(guān)鍵,當(dāng)一個設(shè)備需要和另一個連接的設(shè)備進(jìn)行通信時,通常采用數(shù)字信號,這種源自并行的信號必須轉(zhuǎn)換成串行信號才能通過有線或無線傳輸?shù)搅硪慌_設(shè)備。在接收端,串行信號又轉(zhuǎn)換成并行信號進(jìn)行處理,UART處理這種數(shù)據(jù)總線和串行口之間的串-并和并-串轉(zhuǎn)換。本文所要實(shí)現(xiàn)的就是就是這種串-并和并-串的轉(zhuǎn)換,使之能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
2、本文介紹了用FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)UART電路的一種方法,用VHDL進(jìn)行編程,在Modelsim下進(jìn)行編譯及仿真等?!娟P(guān)鍵字】FPGA,VHDL,UART,接收,發(fā)送【Abstract】UARTisthekeyofcommunicationsbetweendevices.Whenadeviceneedstocommunicatewithaconnecteddevice,usuallydigitalsignalsapplied,whichmustbetransformedintoserialisedsignalto
3、anotherdevicethroughwiresorwirelessspace.Whenbeingreceivedtoprocess,theserialisedsignalsmustbetransformedtoparellisedsignals.UARTprocessesthisserial_datatoparallel_dataparallel_datatoserial_datatransformbetweendatabusandslaveport.Thispaperistoimplementthis
4、serialtoparallelandparalleltoserialtransformandmakethetransferringbetweendataproperly.ThispaperintroducesamethodimplementedbyFPGAtechniqueprogrammedbyVHDL,simulatedandcompiledbyModelsim.【Keywords】FPGA,VHDL,UART,receive,send基于VHDL的UART設(shè)計(jì)目錄1緒論61.1EDA技術(shù)發(fā)展概況61
5、.1.1CAD階段(20世紀(jì)60年代中期—20世紀(jì)80年代初期)61.1.2CAE階段(20世紀(jì)80年代初期—20世紀(jì)90年代初期)61.1.3EDA階段(20世紀(jì)90年代以來)61.2FPGA的發(fā)展及優(yōu)點(diǎn)71.3電路設(shè)計(jì)方法發(fā)展81.3.1自底向下的設(shè)計(jì)方法9.協(xié)同設(shè)計(jì);10(1)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)10(2)子模塊的激活實(shí)現(xiàn)(AcitiveModuleDesign)10(3)模塊的最后合并(FinalAssembly)103.模塊化分的原則10(3)將不同優(yōu)化目標(biāo)的邏輯分開11(4)將松約束的邏輯單元?dú)w到同一
6、模塊11(6)合適的模塊規(guī)模114.全局邏輯的設(shè)計(jì)111.4ISE軟件介紹121.6本文主要工作132.1常用的計(jì)算機(jī)接口132.2RS-232川口通信簡介162.2.2.RS-232協(xié)議171.DSR信號線172.DTR信號線173.RTS信號線174.CTS信號線175.DCD信號線176.RI信號線172.2.3.RS-232通信時序和UART192.2.4.串行通信實(shí)現(xiàn)方案203.1UART實(shí)現(xiàn)原理213.2UART工作流程224.3波特率發(fā)生器模塊的實(shí)現(xiàn)24基于VHDL的UART設(shè)計(jì)RISE_PU
7、LSE_COUNT:BD_COUNT:=BD9600_HPC);26FULL_PULSE_COUNT=>10,27RISE_PULSE_COUNT=>5274.4移位寄存器模塊的實(shí)現(xiàn)274.5奇偶校驗(yàn)器模塊實(shí)現(xiàn)28PARITY_RULE:PARITY:=NONE);284.6總線選擇模塊的實(shí)現(xiàn)294.7計(jì)數(shù)器模塊的實(shí)現(xiàn)304.8UART內(nèi)核模塊的實(shí)現(xiàn)31(2)奇偶校驗(yàn)器31(5)波特率發(fā)生器344.8.3UART內(nèi)核模塊的實(shí)現(xiàn)37PARITY_RULE:PARITY:=NONE);38(2)內(nèi)部信號定義39
8、(3)串行加載序列的生成方法394.9UART頂層模塊的實(shí)現(xiàn)44DATA_BIT:INTEGER:=DATA_BIT;45PARITY_RULE:PARITY:=PARITY_RULE;45TOTAL_BIT:INTEGER:=TOTAL_BIT455.2.1信號監(jiān)測器模塊的仿真495.2.2波特率時鐘模塊的仿真495.2.3移位寄存器模塊的仿真495.2.4奇偶校驗(yàn)器模塊的仿真495.2.5總線選擇器模塊的仿真