FPGA UART串口通信的Verilog参考代码

简介：
本资源提供基于FPGA实现UART串口通信功能的Verilog参考代码，适用于学习和项目开发中快速搭建UART通信模块。 UART（通用异步接收发送器）是一种常见的串行通信接口，在FPGA设计中广泛应用，用于实现与外部设备的数据交换。使用Verilog语言在FPGA上构建UART功能通常包括两个主要部分：数据的发送（TX）以及接收（RX）。下面将详细介绍这两方面及其相关的设计和测试原理。 1. **UART TX（发送）**：该模块负责把并行格式的数据转换成符合UART协议要求的串行流，并添加起始位、停止位，必要时加入校验位。这在`uarttx.v`及`uart_tx.v`等文件中有所体现。其中，核心功能在于通过一个时钟分频器（如`clkdiv.v`中的设计）来控制数据传输速率，确保发送端的波特率与接收设备保持一致。 2. **UART RX（接收）**：该模块负责从串行流中提取并转换回并行格式的数据。在文件`uartrx.v`内可能包含了具体的设计方案。它需要能够识别起始位，并且要在正确的时钟边缘采样数据，根据停止位判断传输是否结束。 3. **UART通信协议**：此协议定义了串口通讯的基本规则，包括低电平的开始信号、8比特的数据长度（默认情况）、可选奇偶校验比特以及高电平的终止信号。发送和接收设备之间的波特率需匹配一致才能确保信息传递无误。 4. **测试与验证**：文件`uart_test.v`及`testuart.v`可能用于生成模拟数据流以检验UART通信的有效性，覆盖不同长度的数据、各种波特率以及不同的校验方式等场景下的性能表现。 5. **时钟分频器**: `clkdiv.v`中的设计负责产生发送和接收所需的特定波特率的时钟信号。这个模块通过将主系统频率除以预设值来确定UART通信的标准速率，例如9600bps或115200bps等。 6. **Verilog编程**：这是一种用于描述数字电路硬件结构与行为的语言，在设计中定义了各种逻辑门、寄存器和模块。通过这些程序代码实现了FPGA上的串行接口功能。 以上所述是基于给定内容的UART通信在FPGA上使用Verilog实现的关键点概述，帮助理解并构建自己的UART系统。实际应用时还需考虑错误处理机制、同步问题以及电源管理等方面以保证系统的稳定性和效率性。