UART串口通信实验报告材料

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1、实用文档实验四UART串口通信学院：研究生院学号：1400030034姓名：张秋明一、实验目的及要求设计一个UART串口通信协议，实现“串<-->并”转换功能的电路，也就是“通用异步收发器”。二、实验原理UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART用来主机与辅助设备通信，如汽车音响与外接AP之间的通信，与PC机通信包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。UART作为异步串口通信协议的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。其中各位的意义如下：起始位：先发出

2、一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。资料位：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多

3、，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。波特率：是衡量资料传送速率的指标。表示每秒钟传送的符号数（symbol）。一个符号代表的信息量（比特数）与符号的阶数有关。例如资料传送速率为120字符/秒，传输使用256阶符号，每个符号代表8bit，则波特率就是120baud，比特率是120*8=960bit/s。这两者的概念很容易搞错。三、实现程序libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;标准文案实用文档useieee.std_logic_ar

4、ith.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entityuartisport(clk:instd_logic;--系统时钟rst_n:instd_logic;--复位信号rs232_rx:instd_logic;--RS232接收数据信号;rs232_tx:outstd_logic--RS232发送数据信号;);enduart;architecturebehavofuartiscomponentuart_rxport(clk:instd_logic;--系统时钟rst_n:instd_logic;--复位信号r

5、s232_rx:instd_logic;--RS232接收数据信号clk_bps:instd_logic;--此时clk_bps的高电平为接收数据的采样点bps_start:outstd_logic;--接收到数据后，波特率时钟启动置位rx_data:outstd_logic_vector(7downto0);--接收数据寄存器，保存直至下一个数据来到rx_int:outstd_logic--接收数据中断信号，接收数据期间时钟为高电平，传送给串口发送);endcomponent;componentspeed_selectport(clk:ins

6、td_logic;--系统时钟rst_n:instd_logic;--复位信号clk_bps:outstd_logic;--此时clk_bps的高电平为接收或者发送数据位的中间采样点bps_start:instd_logic--接收数据后，波特率时钟启动信号置位);endcomponent;componentuart_txport(clk:instd_logic;--系统时钟rst_n:instd_logic;--复位信号标准文案实用文档rs232_tx:outstd_logic;--RS232接收数据信号clk_bps:instd_logic

7、;--此时clk_bps的高电平为接收数据的采样点bps_start:outstd_logic;--接收到数据后，波特率时钟启动置位rx_data:instd_logic_vector(7downto0);--接收数据寄存器，保存直至下一个数据来到rx_int:instd_logic--接收数据中断信号，接收数据期间时钟为高电平，传送给串口发送模块，使得串口正在进行接收数据的时候，发送模块不工作，避免了一个完整的数据（1位起始位、8位数据位、1位停止位）还没有接收完全时，发送模块就已经将不正确的数据传输出去);endcomponent;sign

8、albps_start_1:std_logic;signalbps_start_2:std_logic;signalclk_bps_1:std_log