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《基于vhdl 的异步串行通信电路设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第31卷,第4期微 电 子 技 术总第152期Vol.31,No.4MICROELECTRONICTECHNOLOGY2003年8月设计与制造基于VHDL的异步串行通信电路设计韩佩富,潘 锋,赵新秋(燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛 066004)摘 要:本文分析了异步串行通信的帧格式,利用VHDL设计出异步串行通信电路,并通过计算机仿真和实验证明了设计的正确性。关键词:VHDL;EDA;串行通信中图分类号:TN702文献标识码:A文章编号:1008-0147(2003)04-29-05CircuitDesignofA
2、synchronousSerialCommunicationBasedonVHDLHANPei-fu,PANFeng,ZHAOXin-qiu(CollegeofInformationScienceandEngineering,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China)Abstract:Inthispaper,frameformatofasynchronousserialcommunicationisanalyzed,anditisalsointroducedtoapplyVHDLto
3、designthecircuitofasynchronousserialcommunication.Finally,theex2actitudeofthisdesignhasbeenprovedbymeansofcomputersimulationandexperiment.Keywords:VHDL;EDA;SerialcommunicationGA和复杂可编程逻辑器件CPLD的出现,使得电1 前言子系统的设计者利用与器件相应的电子CAD软件,在实验室里就可以设计自己的专用集成电路ASIC计算机串行通信技术在实际中应用十分
4、广泛,器件。这种可编程ASIC不仅使设计的产品达到小硬件电路可以通过串口将数据传送到计算机,而后型化、集成化和高可靠性,而且器件具有用户可编程利用计算机强大的运算能力进行处理。一般,硬件特性,大大缩短了设计周期,减少了设计费用,降低电路常利用8051等可编程的芯片通过RS-232串了设计风险。目前数字系统的设计可以直接面向用行口与计算机进行串行通信。对于这些能与计算机户需求,根据系统的行为和功能要求,自上至下地逐进行串行通信可编程的芯片,如果不熟悉的话,还要层完成相应的描述、综合、优化、仿真与验证,直到生参照手册来学习这些芯
5、片的使用后,才能正确运用,成器件,实现电子设计自动化。其中电子设计自动并且通常没有完全利用这些芯片的全部功能,还造化EDA(即ElectronicDesignAutomation)的关键技成芯片的资源浪费。术之一就是可以用硬件描述语言(HDL)来描述硬随着电子技术的发展,现场可编程门阵列FP2件电路。VHDL(VHSICHardwareDescriptionLan2收稿日期:2002210203©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.30微
6、 电 子 技 术guage)是用来描述从抽象到具体级别硬件的工业标可以是1位、115位或者2位。最常用的是1位,超准语言,它是由美国国防部在80年代开发的HDL,过1位的停止位通常出现在这样的场合:在处理下现在已成为IEEE承认的标准硬件描述语言。一个即将发送来的字符之前接收设备要求附加时VHDL支持硬件的设计、验证、综合和测试,以及硬间。件设计数据的交换、维护、修改和硬件的实现,具有212 串行异步通信的波特率描述能力强、生命周期长、支持大规模设计的分解和串行口每秒发送或接收数据的位数为波特率。已有设计的再利用等优点。利用
7、VHDL这些优点若发送或接收一位数据需要时间为t,则波特率为和先进的EDA工具,根据具体的实际要求,我们可1/t,相应的发送或接收时钟为1/tHz。发送和接收以自己来设计串口异步通信电路。设备的波特率应该设置成一致,如果两者的波特率不一致,将会出现校验错或者帧错。2计算机串口异步通信的帧格式和波特率3 串行发送电路的设计211 串行异步通信的帧格式为简化电路设计的复杂性,我采用的帧格式为:在串行异步通信中,数据位是以字符为传送单1位开始位+8位数据位+1位停止位,没有校验位,数据位的前、后要有起始位、停止位,另外可以在位,波
8、特率为9600。停止位的前面加上一个比特位(bit)的校验位。其311 波特率发生器的设计帧格式如图1所示。要产生9600波特率,要有一个不低于9600Hz的时钟才可以。为产生高精度的时钟,我选了6MHz(6M能整除9600)的晶振来提供外部时钟。当然,你也可以选其它频率的时钟来产生960
