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基于FPGA的UART异步串行通信接口

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简介：
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。

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  • 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。
     
  • 基于FPGA的异步串行通信实现
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    本项目探讨了利用现场可编程门阵列（FPGA）技术来设计和实现异步串行通信协议的方法，旨在提升数据传输效率与可靠性。通过硬件描述语言（如VHDL或Verilog），构建了一个能够处理UART等标准的通信接口模块，并对其性能进行了详细分析。 为了适应全数字化自动控制的更广泛应用场景，采用现场可编程门阵列（FPGA）对异步串行通信控制器（UART）进行多模块化系统设计的方法被提出，以提高串口通信的集成度。 本段落将UART系统的结构分解为三个独立的功能模块：FPGA波特率发生器控制模块、数据发送模块和数据接收模块。使用Verilog语言描述硬件功能，并在Xilinx公司的ISE Design Suite 13.4环境下进行设计、编译与综合工作，同时利用第三方仿真工具ModelSim来进行模拟仿真。 0 引言 异步串行通信（UART）是一种广泛应用的串行数据传输协议。
     
  • 基于FPGA的UART串口通信实现
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    本项目旨在探讨并实现基于FPGA平台的UART串行通讯技术。通过硬件描述语言编程，完成UART接口的设计与验证，以促进数据高效传输。 基于FPGA实现UART串口通信。
     
  • 基于FPGA的通用异步收发器(串口通信)设计.doc
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    本文档探讨了在FPGA平台上实现通用异步收发器（UART）的设计方法与应用，重点介绍了一种高效的串行通讯解决方案。 本段落介绍了一种基于FPGA的通用异步收发器设计，主要用于串口通信。实验目的是掌握EDA工具软件的基本使用方法，熟悉VHDL硬件描述语言编程及其调试技术，并学习如何利用FPGA实现接口电路的设计。实验内容包括运用FPGA逻辑资源编写程序以创建一个串行通用异步收发器，采用VHDL硬件描述语言进行编程并开发，在QuartusII6.0软件环境下完成相关工作。本段落提供了一种解决串口通信问题的方案，并为FPGA的应用提供了有价值的参考依据。
     
  • UART异步通信
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    UART异步通信是一种无需同步时钟信号的数据传输方式，允许数据设备之间进行全双工或半双工通信。通过设置波特率实现收发双方的速率匹配，广泛应用于各种电子设备和模块间的数据交换中。 设计要求如下： 1. 查阅有关UART的资料，了解其基本工作原理及定时机制。 2. 使用Verilog语言编写UART发送、接收模块以及波特率发生器的RTL代码。 3. 假设系统时钟频率为25MHz，设定波特率为9600bps。 4. 利用ModelSim进行功能仿真，并通过综合工具完成电路综合工作。 5. 在上述基础上加入奇/偶校验支持，并允许配置。同时实现对115200bps及以下的自适应波特率设置： a) 当系统复位时，UART开始接收输入数据并不断调整波特率，直至连续正确接收到三个字节的数据（每个字节为0x55）。 b) 接着以该确定下来的波特率为基准发送3个字节的0xaa数据。 c) 之后通信双方将以此固定的波特率进行正常的信息交换。 d) 波特率自适应仅在系统复位时执行一次，若需重新调整波特率则需要对电路再次初始化。 e) 在自动匹配波特率的过程中不允许手动更改UART的波特设置参数，只有当完成整个过程后才可对外设速率进行修改。
     
  • FPGA实现UART串口通信（接收与发送）
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    本项目介绍如何在FPGA平台上实现UART串行通讯功能，涵盖数据的发送和接收过程，适用于学习和开发嵌入式系统。 通过Verilog实现了RS232串口通信功能，包括串口的接收和发送，并给出了详细的注释，便于代码的理解。只需根据实际情况稍作修改即可直接使用。实际硬件测试证明该设计是可行的。
     
  • 基于FPGA的高速串行通信接口设计
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    本项目专注于开发一种基于FPGA技术的高效能、低延迟高速串行通信接口方案，适用于高性能计算与数据传输领域。 在现代电子系统中，特别是ADCDAC应用领域内，高速串行数据传输扮演着至关重要的角色。这主要是因为它解决了并行传输过程中出现的线间串扰、同步困难等问题。本段落提出了一种基于JESD204B高速串行协议的数据接口设计方案，并利用Xilinx V7系列FPGA作为核心控制单元，在6 Gbps单通道数据速率条件下完成了测试，验证了该方案在同步性、准确性和实用性方面的有效性。 JESD204B是一种专为高速串行通信设计的标准，旨在简化系统结构，减少PCB布线的复杂度，并节约成本。相较于传统的CMOS和LVDS接口技术，它提供了更高的传输速率和更低的能量消耗。该协议由物理层、链路层、传输层以及应用层四个部分组成，分别承担数据的物理传输、编码解码处理、格式化操作及具体应用场景支持的任务。 在实际设计中，Xilinx V7系列FPGA中的GTH收发器模块被用来执行JESD204B协议下的物理层功能，实现高速串行数据的有效发送与接收。链路层则通过8b10b编码解码机制来确保传输过程的同步性和准确性；而传输层的任务则是根据用户需求对数据进行打包和拆包处理，以保证其完整性和原始性。 具体到本设计方案中采用的是Xilinx公司的XC7VX690T FPGA芯片。该款FPGA内置了能够支持JESD204B协议最大速率（12.5 Gbps）的高速收发器模块，并通过8b10b编码技术在实际应用中的时钟配置下实现了线上数据传输速率达到12 Gbps，从而优化了采样效率与传输速度之间的平衡。 实验结果表明，基于JESD204B协议设计的数据接口大大简化了PCB布线的复杂性，并减少了板层数量，显著降低了系统成本。同时，在确保数据同步性和准确性的同时，该方案还展示了其在高速数据转换器应用中的巨大潜力和前景，尤其是在如4G、LTE通信技术以及医学影像处理与雷达通讯等领域的广泛应用中。 综上所述，基于FPGA的JESD204B高速串行数据收发接口设计为解决传统并行传输问题提供了一种有效的解决方案。它不仅提升了系统的整体性能表现，还优化了硬件的设计流程，并降低了成本支出。这使得该方案成为未来高速数据通信系统开发的重要参考方向之一。
     
  • 异步串行通信
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    异步串行通信是一种数据传输方式，通过将数据分成若干帧进行非连续、独立的传送，在每个字符开始时插入起始位以同步收发双方。 多线程异步串口通信通过底层API实现，在VS2010环境下编码完成。本人博客中有详尽的文档介绍有关串口通信的知识。
     
  • UART 串口通信FPGA数据接收程序（优秀）
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    本程序为一款优秀的UART串口通信FPGA数据接收方案，高效实现数据传输与处理。适用于各种嵌入式系统开发需求。 自己开发的第一个UART程序就是参照这个程序进行的。串口通信的关键难点在于接收逻辑部分，根据这份文档可以完整地学习整个接收过程，并在此基础上借鉴开发出自己的串口逻辑。至于发送逻辑，则是一个相对简单的逆向过程。