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通用异步收发器的设计 （陕西理工学院物电学院通信班，陕西 汉中 723003） 指导教师： [摘 要] 通用Ma Xiaona (Grade09,Class2,Major of Communication Engineering，School of Physics and Telecommunication Engineering Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003,China) Tutor:Zheng Zhengbing [Abstract] General asynchronous transceiver (UART) is a kind of can at the same time support short and long distance data transmission of serial communication interface, are widely used in computer and peripheral of data exchange. The design is based on FPGA embedded UART modular design method, UART module are integrated into the FPGA, and the module function based on VHDL all hardware description language, and through the finite state machine to achieve, and enhance the design flexibility, reduce the costs. The function of the UART includes data sending module, data receiving module and test driver modules three parts on the function of each module in this paper are introduced in detail. The whole design uses a point’s module design style, make design thinking more clearly. [Key words]UART；FPGA；VHDL 1绪 论 2 1.1 课题背景 2 1.2 研究现状 3 2 UART设计方案介绍 5 2.1 UART的设计内容 5 2.2 UART的设计方案 5 3 UART的设计与实现 8 3.1总结构 8 3.2发送模块 9 3.2.1发送模块及其功能 9 3.2.2发送模块源程序 9 3.2.3发送模块功能仿真 11 3.3接收模块 12 3.3.1接收模块及其功能 12 3.3.2接收模块源程序 13 3.3.3接收模块功能仿真 15 3.4测试驱动模块 16 3.4.1测试驱动模块及其功能 16 3.4.2测试驱动模块源程序 16 3.4.3测试驱动模块功能仿真 20 第四章 硬件连接与测试 22 4.1引脚设置 22 4.2下载 22 4.3测试方法 23 5 结论 24 致 谢 25 参考文献 26 1绪 论 课题背景 串行通信要求的传输线少，可靠性高，传输距离远，被广泛应用于计算机和外设的数据交换。通常都由通用异步收发器(UART)来实现串口通信的功能。在实际应中，往往只需要UART的几个主要功能，专用的接口芯片会造成资源浪费和成本提高。随着FPGA/CPLD的飞速发展与其在现代电子设计中的广泛应用，FPGA/CPLD功能强大、开发过程投资小、周期短、可反复编程、必威体育官网网址性好等特点也越来越明显。因此可以充分利用其资源，在芯片上集成UART功能模块，从而简化了电路、缩小了体积、提高了可靠性，而且设计时的灵活性更大，周期更短。鉴于此本文提出了一种采用FPGA实现UART功能的方法，可以有效地解决上述问(Universal Asynchronous Receiver Transmitter，UART)是一种能同时支持近距离和远距离传输的异步串行接口，是计算机中最普遍通用的一部分，被广泛应用于微机和外设的数据交换，例如和鼠标、调制解调器、打印机之间以及微机与微机之间的串行数据传输。因为异步串行通信接口具有传输线少、成本低、可靠性高、实现简单等优点，因此在PC和外设之间的串行通信中得到了广泛的应用。同时在当今的嵌入式微处理器芯片的设计中，异步串行通信接口已成为不可缺少的一部分。 在PC和外设之间的通信中，异步串行接口主要完成两部分工作：一是