目标:在xo640上实现一个简单的Uart,能够解析串口数据,并在寄存器中存储,用FIFO实现数据的传递。那么后期可以通过开发板上的串口经CPLD访问各种数据。比如PC=CPLD=EEPROM等等,极大方便后期的开发和调试。 测试平台:MACHXO640 可编程语言:Verilog 随机测试:是 波特率:9600 误码率:<1%oooooo 下面介绍一下重点: 1、Speed波特率及采样设置 这里的原理是:根据实际的波特率和板卡所使用的晶振频率,在容许的误差范围内(串口有一定的容错率)进行分频。这里强调一点,做法可以分为以下两类:分频与不分频。分频,就是采用baudrate_clock的整数倍频率采样;不分频就是直接global_clock/baudrate_clock,取整,以中间采样点作为串口电平判决点(可以3点采样)。前者的误差范围可能更小,但是软件分频受外界影响大。这里直接采用主时钟来采样,探究UART的FPGA/CPLD实现。 通过示波器得出以下结论: 1、串口发送起始位为“0”; 2、串口发送接收位为“1”; 3、数据从高→低位发送; 2、Tx发送设计 下面是接收滤波,同时可以判断起始位下降沿: assign neg_rs232_rx = rs232_rx2 & ~rs232_rx1; FIFO数据寄存是接收的主要功能:接收到的直接存高位,移位向低位移动。 注:重要的几个问题需要说明一下 1、可以结合自己的时钟频率修改clk,而bps_para=clk/baud。 2、另外通过示波器可以发现,结束电平为1bit,那么num=12必须都改为10,这样可以解决不能发送字符串的问题! 3、发送结束位必须是1,就是高电平,1bit。 begin if(clk_bps) begin rx_data_shift <= 1'b1; num <= num+1'b1; if(num<=4'd8) rx_temp_data[7] <= rs232_rx; end else if(rx_data_shift) begin rx_data_shift <= 1'b0; if(num<=4'd8) rx_temp_data <= rx_temp_data 》 1'b1; else if(num==4'd10) begin num <= 4'd0; rx_data_r <= rx_temp_data; end end end 3、Rx接收设计 发送主要考虑到的是接收数据的提取和发送,特别注意的是起始位和结束位的正确赋值。以下是核心代码: if(clk_bps) begin num <= num+1'b1; case (num) 4'd0: rs232_tx_r <= 1'b0; 4'd1: rs232_tx_r <= tx_data[0]; 4'd2: rs232_tx_r <= tx_data[1]; 4'd3: rs232_tx_r <= tx_data[2]; 4'd4: rs232_tx_r <= tx_data[3]; 4'd5: rs232_tx_r <= tx_data[4]; 4'd6: rs232_tx_r <= tx_data[5]; 4'd7: rs232_tx_r <= tx_data[6]; 4'd8: rs232_tx_r <= tx_data[7]; 4'd9: rs232_tx_r <= 1'b1; default: rs232_tx_r <= 1'b1; endcase
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