UART串口协议详解及FPGA实现

      最后更新:2022-04-09 10:04:16 手机定位技术交流文章

      UART协议详解

      UART(普遍非同步接收器/传输器)是一套基本、功能齐全的通信装置。

      一个框架分为四个部分:起始位置(1)、数据位置(5-9)、校准位置(0或1)和停止位置(1-2)。

      当数据传输线为空, 高水平保持, 当传输开始时, 时钟周期会降低, 也就是起始位置 。 接下来的数据位会传输, 通常从小端开始 。 接下来是可选的奇异玩偶验证, 电板会被画高, 显示发送的框架的结尾, 即停止位置 。

      样本时钟一般是港口速率的倍数(例如8或16倍),并在中间点取样,以避免滑动或误差。

      在这里插入图片描述

      空闲位:

      根据UART协议,当公交车闲置时,信号线定在“1”或高水平。

      起始位:

      发送者通过发送低水平的“ 0” 来启动数据传输, 以表示传输字符的开始。 由于空间总是很高, 初始通信开始时的信号明显不同于空闲, 空闲是低水平 。

      数据位:

      起始位置之后,传输的数据可以是5,6,7,8,9比特,组成一个字符,一般为8比特。首先发送最小的位数,最后的位数在顶部。

      奇偶校验位:

      一旦位移完成, 玩偶检查会以多种方式进行:

      1. 没有核查。

      2.Odd 检查( 偏差平衡 ) : 如果位数中的 “% 1” 数字是偶数, 数字是奇数, 如果数字是奇数, 数字是“ 0 ” 。

      三次测试 : 如果介质中的数字“ 1” 是偶数, 检查是“ 0 ”, 如果数字是一个奇数, 检查是“ 1 ” 。

      四. 马克对等: 检查时, 值总是 1 。

      五. 空间平衡:入帐值始终为零。

      停止位:

      数据终点符号可能是一位、一位、五位或两位。

      波特率:

      港口费率代表数据传输的速度。(bps = 每秒比特)标准港口费率为9 600bps。115,200bps等等。其他共同港口费率为1 200。2400,4800,19200,38400,57600。举个例子,如果连锁港口利率定为每秒9 600比特,调剂所需时间是每104.2次1/9600次。

      流程图

      如以下流程图所示,UART可分为两个组成部分:UARTx和UARTrx:

      • UART_TX

      在这里插入图片描述

      • UART_RX

      在这里插入图片描述

      FPGA代码实现

      仿真

      仿真结果:
      在这里插入图片描述

      上板测试

      我们将进行循环测试,让 PC 端端通过序列调试协助向 FPGA 传送数据, FPGA 端端接收数据, 并发送回 PC 端作为响应信号。

      测试结果如下:
      在这里插入图片描述

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