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基于FPGA的UART与AXI-lite接口设计

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简介：
本项目专注于利用FPGA技术实现UART与AXI-Lite接口的设计与优化，旨在提升嵌入式系统的通信效率和灵活性。通过精心设计硬件架构及算法，实现了高效的数据传输和处理能力，为复杂系统提供了强大的支持。 该工程文件可以直接运行，并包含仿真文件以供直接进行波形仿真查看。此外，文档中有相关讲解及程序注释可供参考理解。

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  • 基于FPGA的UART与AXI-lite接口设计
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    本项目专注于利用FPGA技术实现UART与AXI-Lite接口的设计与优化，旨在提升嵌入式系统的通信效率和灵活性。通过精心设计硬件架构及算法，实现了高效的数据传输和处理能力，为复杂系统提供了强大的支持。 该工程文件可以直接运行，并包含仿真文件以供直接进行波形仿真查看。此外，文档中有相关讲解及程序注释可供参考理解。
     
  • 基于FPGA的UART串口设计
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    本项目旨在设计并实现一个基于FPGA技术的UART串行通信接口，通过硬件描述语言进行模块化编程，以达到高效数据传输的目的。 基于FPGA的串口UART设计（附设计框架和设计源码）。该设计提供了详细的实现步骤和技术细节，帮助开发者更好地理解和应用UART通信技术在FPGA平台上的开发工作。
     
  • 基于Verilog的FPGA UART接口设计（含发送与接收功能）
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    本项目采用Verilog语言在FPGA平台上实现UART接口的设计，涵盖数据的发送和接收两个核心功能。 使用Verilog编写的FPGA UART接口包括发射和接收功能。
     
  • 基于FPGA的UART接口电路设计及其Verilog实现
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    本项目聚焦于FPGA平台上UART接口电路的设计与优化，并采用Verilog硬件描述语言进行具体实现。通过该设计，能够有效提升数据传输效率和可靠性。 通用串口是远程通信接口，在数字系统中的应用非常广泛，并且是一个重要的组成部分。本设计使用Verilog HDL语言描述硬件功能，并在FPGA芯片上通过Quartus II 13.0进行综合实现，采用模块化的设计方法来构建UART（通用异步收发器）的各个模块。这些模块包括波特率控制、SRAM存储、UART数据接收器和发送器以及数码管显示等部分。设计中使用了外部时钟50MHz，并且可以设置4800和9600两种波特率。 资源文件里包含了代码和Quartus II的工程文件，由于作者水平有限，如果有不足之处欢迎指正。
     
  • AXI-Lite总线实现UART及DMA功能
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    本项目详细介绍基于AXI-Lite总线接口设计的UART和DMA控制器模块，实现高效数据传输与通信协议处理，适用于FPGA或SoC系统集成。 实现了AXI-Lite总线的UART，并实现了AXI总线的DMA，提供了详尽的仿真文件，适用于PYNQ Zynq平台直接下载到开发板上使用。
     
  • FPGA的UART接口读写
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    本文介绍了如何在FPGA设计中实现和使用UART接口进行数据的读取与写入，并探讨了其配置及注意事项。 通过Verilog编写语言实现UART串口读写操作，并经过验证可用。FPGA能够接收计算机发送的数据并回发给计算机。使用的是Cyclone IV E系列的EP4CE10F17C8器件。
     
  • 基于FPGA与AD1836的I2S接口设计
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    本项目致力于开发一种基于FPGA和AD1836音频编解码器的I2S接口设计方案，实现高效稳定的数字音频信号传输。 I2S（Inter-IC Sound Bus）是由飞利浦公司制定的一种用于数字音频设备间传输音频数据的总线标准，它不仅规定了硬件接口规范，还定义了数字音频数据格式。 该协议包含三个主要信号： 1. 位时钟BCLK：对于每一个数字音频的数据比特，都会有一个BCLK脉冲。其频率计算公式为2×采样率×采样位数。 2. 帧时钟LRCLK：用于区分左、右声道数据的切换。当LRCLK信号处于高电平（1）状态表示传输的是右侧通道的数据；低电平（0）则代表左侧通道。 3. 串行音频数据SDATA：以二进制补码形式编码的实际音频信息。 这些说明提供了I2S总线的基本工作原理，涵盖了硬件接口和数字音频格式的细节。
     
  • UART.rar_基于FPGA的UART设计
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    本资源为一个基于FPGA实现UART通信的设计项目。包括详细文档与源代码，适用于学习和研究嵌入式系统中串行通信协议的应用。 基于FPGA的UART设计程序已完整测试成功，可以在现有基础上进行进一步完善。
     
  • 基于FPGA的UART设计与实现.pdf
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    本文档详细介绍了在FPGA平台上进行UART接口的设计与实现过程，包括硬件描述语言编程、逻辑电路搭建及测试验证等方面的内容。 UART（通用异步收发传输器）是一种在微处理器与设备间提供简单串行通信的协议。它能将并行数据转换为串行形式发送，并把接收到的串行信号还原成并行格式。这种通讯方式无需额外时钟信号，因其以固定波特率进行信息交换，并通过起始位和停止位标记每一帧的数据边界。常见的UART波特率包括4800、9600及115200等。 在现代嵌入式系统中，FPGA（现场可编程门阵列）的应用日益广泛。这种集成电路允许用户根据需求定制其逻辑功能与互连结构。由于具备重新配置能力和高密度特性，FPGA非常适合实现如UART之类的硬件功能。相比采用NIOSII软核处理器来构建UART，在FPGA硬件资源中直接实施可以避免不必要的开销，并提升系统效率及性能。 在设计基于FPGA的UART时，通常会在发送和接收端各设一个深度为8个缓冲单元的FIFO（先进先出）缓存区。这些缓存区用于不同频率信号间的同步转换与数据暂存。时钟域转换是指为了匹配不同的时间基准，在同一芯片内部的不同模块间调整时钟信号的过程。 UART实现通常可以分为几个关键组件：发送器、接收器、输入输出FIFO缓冲以及波特率生成器。其中，发送器负责将并行数据变换成串行格式进行传输；而接收部分则处理接收到的串行信息，并将其恢复为并行形式。波特率发生器的任务是产生用于接收和发送模块所需的采样时钟信号。由于UART通信协议对时间精度的要求较高，设计者通常利用锁相环（PLL）或外部晶振提供一个稳定的高频基准频率，并通过分频得到所需的具体波特率。 根据实际需求可以灵活配置发送与接收的波特率参数。虽然使用FPGA内置IP核来实现FIFO能简化设计流程，但会降低移植性——更换芯片系列时可能需要重新设定原IP核的相关设置。因此，本方案建议独立构建非IP形式的FIFO模块，以此增强UART组件在不同型号上的兼容性和灵活性。 该基于CycloneIII FPGA平台验证过的UART系统符合串行通信标准，并且表现出高效与可靠的性能特征，支持多路同时通讯需求，在工业控制、数据采集及嵌入式开发等场景中为设计者提供了一种高性能低延迟的解决方案。
     
  • 基于FPGA的UART异步串行通信接口
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    本设计实现了一种基于FPGA技术的UART异步串行通信接口，有效支持数据高速、可靠传输，适用于嵌入式系统与微处理器间的通信。 通过串口接收并发送数据，波特率可调，适用于各种波特率设置。该代码可以移植到各种FPGA芯片上使用，并且只需稍作修改即可用于RS422/RS485通信。