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1、基于FPGA的多串口通信电路设计姓名：周保朋专业：集成电路设计与集成系统指导老师：王祖强基于FPGA的多串口通信电路设计姓名：周保朋专业：集成电路设计与集成系统指导老师：王祖强目录摘要摘 要随着计算机系统和微机网络的快速发展，串行通信在数据通信及控制系统中得到广泛的应用。各种新型通用异步串行接收/发送器UART（UniversalAsynchronousReceiverTransmitter），它们较好的满足了时下的需求，并且能够实现比较全面的串行通信功能；但是常用UART芯片比较复杂且移植性差，而
2、且在实际应用过程中，我们只需要其部分的功能，因而造成一定的资源浪费。本设计提出一种采用可编程器件FPGA实现UART的方法，实现了对UART的模块化设计方法。最后将UART的核心功能集成到FPGA上，使整体设计紧凑，小巧,实现的UART功能。本说明书在介绍串行通信、可编程ASIC和VHDL语言之后，着重讨论了如何使用FPGA现多串口模块，提出了一种专用异步串行通信电路的FPGA实现方法，具体描述了发送、接收、波特率发生模块及接口模块的设计，详细阐述了各个模块的流程、结构与设计细节，并且给出了各个模块
3、及整个系统的仿真结果及分析。该电路根据实际应用中串口复用的要求，扩展四路串口，形成一个多串口模块。这样便充分利用FPGA的资源，提高了设计的灵活性和稳定性，简化了电路、缩小了体积、提高了稳定性，具有更大的灵活性。关键词：可编程专用集成电路；串行通信；通用异步串口；系统级芯片；IP核。AbstractFollowingtherapiddevelopofthecomputersystemandnetwork,theserialcommunicationisusedwidelyinthedatatrans
4、missionandthecontrolsystem.Manykindofnew-typeasynchronoustransmitter/receiver,suchasPC16550,couldsatisfyapresentneed,andcancarryoutamoreoverallfunctionofserialcommunication.butwhenitcameintothepractice,Butincommon,theUARTchipsisverycomplicatedanditstra
5、nsplantationisbad,andalsowejustneedthepartfunctionofthem,sothiscanbeseemtobearesourcewaste.hisdesigngiveanewmethodthatusingprogrammablelogicdeviceFPGAtorealizeUART.itcarriesoutthemodeldesignfortheUART,andIntegratetheCorefunctionofUART totheFPGA,makethe
6、wholedesignverywell-knit,little,andthefunctionissostableanddependable.ThisthesisemphasizetodiscusshowtouseFPGAtoemulateseveral-serial-portmodule,aftertheintroducingofserialcommunicating,FPGAandtheVHDLlanguage.AndanewrealizingmethodwhichcarryoutbyFPGAis
7、givenoutforthespecialuseofasynchronousserialdatatransmission.thisthesishasdescriptiedthedetailsdesignoftransmissionmodule,receivemodule,theoriginationofbaudratemoduleandtheinterfacemodule,suchaseverymodel‘sprocess,structureandthedesigndetails,andgiveea
8、chmoldpieceandthewholesystemimitateresultandanalysis.accordingtotherequestofserialportsmultiplexinginpractice,weexpandfourserialporttogetamoduleofserialports.AllthosemakegooduseofaFPGAresources,raisethevividandstabilityofdesign,andsimpl
