fpga 串口转发 进fifo

FPGA（现场可编程门阵列）是一种可编程逻辑器件，它可以根据需要进行重新配置，以实现各种不同的功能。串口是一种用于数据传输的通信接口，常用于连接电脑和外部设备。而FIFO（First In First Out，先进先出）是一种存储数据的缓冲区，数据以先进先出的方式进行读写。

FPGA串口转发进FIFO是指将串口接收到的数据通过FPGA进行转发，并将其存储到FIFO缓冲区中。这个过程可以分为以下几个步骤：

首先，需要确定使用的FPGA开发板和串口通信的协议。通常情况下，我们可以选择UART（通用异步收发器）协议来进行串口通信。

然后，在FPGA上设计一个接收串口数据的模块。这个模块的功能是接收串口信号，并将其转换为数字信号，以便FPGA进行处理。

接着，设计一个FIFO模块。这个模块的作用是接收来自串口数据接收模块的数据，并以先进先出的方式存储到FIFO缓冲区中。当有新数据到达时，FIFO模块会将其写入到FIFO中。

最后，设计一个发送模块，将FIFO缓冲区中的数据取出，并通过串口发送出去。这个模块的功能是读取FIFO缓冲区中的数据，并将其转换为串口信号，以便发送出去。

通过以上设计，就可以实现FPGA串口转发进FIFO的功能。当有数据通过串口发送过来时，FPGA会将其接收并存储到FIFO中，然后从FIFO中读取数据，并通过串口发送出去。这样就实现了串口数据的转发功能。

相关问题

fpga串口fifo

FPGA串口FIFO是指在FPGA平台上使用Verilog语言编写的，通过Quartus II编译通过的模块，其主要功能是接收串口数据并利用内部的FIFO（First In First Out）来保存数据，并传输给上位机。FIFO是一种数据缓冲器，实现了先入先出的读写方式。根据读写时钟是否相同，FIFO可分为单时钟FIFO（SCFIFO）和双时钟FIFO（DCFIFO）。单时钟FIFO常用于同步时钟系统中的片内数据交互，而双时钟FIFO常用于异步时钟系统中。在FPGA中，可以使用厂家提供的FIFO IP模块来实现串口FIFO的读写功能。具体的Verilog代码可以参考引用中的例子。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* [fpga串口通信，利用fifo转发](https://download.csdn.net/download/yangliuqingfengge/10306726)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *2* *3* [FPGA——FIFO](https://blog.csdn.net/a17377547725/article/details/127340384)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
[ .reference_list ]

fpga fifo串口

### FPGA 中实现 FIFO 与串口通信

#### 使用 Verilog 编写简单数据接收模块
在一个典型的 FPGA 设计中，可以通过 Verilog 来创建一个简单的数据接收模块，该模块能够将来自 RS232 接口的数据存储到 FIFO 缓冲区中[^1]。

module uart_rx (
    input wire clk,
    input wire rst_n,
    input wire rx,
    output reg [7:0] data_out,
    output reg fifo_full,
    output reg fifo_empty
);
// 定义内部状态机和其他必要的信号...
endmodule

此代码片段展示了 UART 数据接收的基本框架。实际应用中还需要定义更多的细节，比如波特率发生器、起始/停止位检测等功能。

#### 基于异步 FIFO 的串口回环测试
对于更复杂的场景，如串口回环测试，则可以采用包含异步 FIFO 结构的设计方案。这种方法不仅有助于验证 FIFO 和串口逻辑的准确性，还能确保数据在传输过程中的完整性和稳定性[^2]。

module async_fifo_uart_loopback(
    input wire clk_tx,      // 发送时钟域
    input wire clk_rx,      // 接收时钟域
    input wire reset_n,

    // TX side signals (connected to the UART transmitter)
    output reg tx_ready,
    input wire [7:0] tx_data_in,
    
    // RX side signals (connected to the UART receiver)
    input wire rx_valid,
    input wire [7:0] rx_data_out
);

reg wr_en;
wire almost_full;

// Instantiate an asynchronous FIFO here...

always @(posedge clk_rx or negedge reset_n) begin
    if (!reset_n) begin
        // Reset logic ...
    end else if (rx_valid && !almost_full) begin
        // Write received data into FIFO when valid and not full.
        wr_en <= 1'b1;
    end else begin
        wr_en <= 1'b0;
    end
end

assign tx_ready = ~fifo_almost_full; // Indicate ready state based on FIFO status.

// More code needed for reading from FIFO and sending via UART...

endmodule

上述代码实现了两个不同频率下的时钟域之间的数据交换，并利用了异步 FIFO 来解决跨时钟域问题。同时提供了 `tx_ready` 信号指示当前是否准备好接受新的待发送数据。

#### UART 模块与其他 FPGA 逻辑部分接口设计
除了核心功能外，在实际项目里还需考虑如何有效地集成这个 UART 子系统与其他组件间的交互。这通常涉及定义清晰的数据输入输出路径及相应的控制机制[^3]。

例如：

- **数据流控**：通过握手协议（handshake protocol），如请求-确认（request-acknowledge）方式来协调各部件间的工作节奏；
- **中断支持**：允许外部事件触发特定操作序列执行，从而提高系统的响应速度和灵活性；

综上所述，以上内容涵盖了从基础概念到具体实践层面的知识要点，希望能为读者理解并掌握这一主题提供有价值的参考资料。