Πίνακας περιεχομένων:

Σχεδιασμός του UART σε VHDL: 5 βήματα
Σχεδιασμός του UART σε VHDL: 5 βήματα

Βίντεο: Σχεδιασμός του UART σε VHDL: 5 βήματα

Βίντεο: Σχεδιασμός του UART σε VHDL: 5 βήματα
Βίντεο: FPGA design flow #digitaldesign #technology #systemverilog #coding 2024, Ιούλιος
Anonim
Σχεδιασμός UART σε VHDL
Σχεδιασμός UART σε VHDL

Το UART σημαίνει Universal Asynchronous Receiver Transmitter. Είναι το πιο δημοφιλές και απλό πρωτόκολλο σειριακής επικοινωνίας. Σε αυτό το διδακτικό, θα μάθετε πώς να σχεδιάζετε μια μονάδα UART σε VHDL.

Βήμα 1: Τι είναι το UART;

Για την επικοινωνία με διάφορα περιφερειακά, οι επεξεργαστές ή οι ελεγκτές χρησιμοποιούν συνήθως επικοινωνία UART. Είναι μια απλή και γρήγορη σειριακή επικοινωνία. Δεδομένου ότι το UART είναι μια ελάχιστη απαίτηση σχεδόν σε όλους τους επεξεργαστές, συνήθως σχεδιάζονται ως πυρήνες Soft IP σε VHDL ή Verilog για επαναχρησιμοποίηση και ευκολία ενσωμάτωσης.

Βήμα 2: Προδιαγραφές

Οι προδιαγραφές του σχεδιασμένου UART δίνονται παρακάτω:

* Τυπικά σήματα UART.

* Διαμορφώσιμο ποσοστό baud από 600-115200.

* Δειγματοληψία = 8x @receiver

* Αποδεδειγμένο σχέδιο FPGA - στον πίνακα Xilinx Artix 7.

* Δοκιμασμένο σε περιφερειακά UART, Hyperterminal με επιτυχία - όλα τα βαυδρικά

Βήμα 3: Προσέγγιση σχεδιασμού

  1. Θα σχεδιάσουμε 3 ενότητες, τις οποίες θα ενσωματώσουμε αργότερα για να ολοκληρώσουμε το UART.

    • Ενότητα πομπού: Φροντίζει για τη μετάδοση σειριακών δεδομένων
    • Ενότητα δέκτη: Φροντίζει για τη λήψη σειριακών δεδομένων
    • Ενότητα γεννήτριας Baud: Φροντίζει για τη δημιουργία ρολογιού baud.
  2. Η μονάδα γεννήτριας Baud είναι δυναμικά διαμορφώσιμη. Δημιουργεί δύο ρολόγια baud από το κύριο ρολόι, σύμφωνα με την επιθυμητή ταχύτητα. Ένα για πομπό, άλλο για δέκτη.
  3. Η μονάδα δέκτη χρησιμοποιεί ένα ρυθμό δειγματοληψίας 8x για να ελαχιστοποιήσει την πιθανότητα σφάλματος στη λήψη, δηλαδή, το ρολόι baud του δέκτη είναι 8x ρολόι baud πομπού.
  4. Σήματα ελέγχου για τον έλεγχο της μετάδοσης και λήψης, καθώς και του σήματος διακοπής.
  5. Τυπική σειριακή διεπαφή UART χωρίς bit ισοτιμίας, bit μίας στάσης και έναρξης, 8 bit δεδομένων.
  6. Μια παράλληλη διασύνδεση για επικοινωνία με τον κεντρικό υπολογιστή, δηλαδή επεξεργαστή ή ελεγκτή, ο οποίος τροφοδοτεί και λαμβάνει παράλληλα δεδομένα από και προς το UART.

Βήμα 4: Αποτελέσματα προσομοίωσης

Αποτελέσματα προσομοίωσης
Αποτελέσματα προσομοίωσης

Βήμα 5: Συνημμένα αρχεία

* Μονάδα πομπού UART -αρχείο vhd

* Ενότητα δέκτη UART - αρχείο vhd

* Μονάδα γεννήτριας Baud - αρχείο vhd

* Ενότητα UART - Η κύρια κορυφαία ενότητα που ενσωματώνει τις παραπάνω ενότητες - αρχείο vhd

* Πλήρης τεκμηρίωση του UART IP Core - pdf

Για οποιαδήποτε απορία, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μου:

Μίτου Ρατζ

ακολουθήστε με:

Για ερωτήματα, επικοινωνήστε με: [email protected]

Συνιστάται: