查阅相关资料,掌握串口发送和接收模块的基本原理;画出电路框图,用verilog进行设计串口接收模块,一帧串口数据为11位,串口波特率为115200 bps,进行奇校验,通过编写testbench文件进行功能仿真和分析,然后进行综合,静态时序分析,功耗优化等

时间: 2024-03-25 11:37:02 浏览: 14
串口通信是计算机和外部设备之间进行数据传输的一种常见方式。串口通信包括串口发送和串口接收两个部分,通过串口发送和接收模块的设计,可以实现计算机与外部设备之间的数据传输。 以下是一个串口接收模块的Verilog设计: ``` module uart_rx( input clk, // 时钟 input reset_n, // 复位信号 input rx, // 串口接收数据 output reg [7:0] data_out, // 输出数据 output reg valid_out, // 数据有效信号 output reg parity_out // 奇校验位 ); parameter BAUD_RATE = 115200; // 波特率 parameter DATA_BITS = 8; // 数据位数 parameter PARITY = 1; // 奇偶校验位,1表示奇校验,0表示偶校验 parameter STOP_BITS = 1; // 停止位数 reg [3:0] state; // 状态寄存器 reg [7:0] shift_reg; // 移位寄存器,用于存储接收到的数据位 reg [3:0] bit_cnt; // 用于计数已接收到的数据位数 always @(posedge clk or negedge reset_n) begin if (~reset_n) begin state <= 4'b0000; bit_cnt <= 0; shift_reg <= 0; data_out <= 0; valid_out <= 0; parity_out <= 0; end else begin case (state) 4'b0000: begin // 等待开始位 if (~rx) begin state <= 4'b0001; bit_cnt <= 0; shift_reg <= 0; end end 4'b0001: begin // 接收数据位 bit_cnt <= bit_cnt + 1; shift_reg <= {shift_reg[6:0], rx}; if (bit_cnt == DATA_BITS) begin state <= 4'b0010; bit_cnt <= 0; end end 4'b0010: begin // 接收奇偶校验位 bit_cnt <= bit_cnt + 1; parity_out <= shift_reg[7] ^ PARITY; if (bit_cnt == 1) begin state <= 4'b0011; bit_cnt <= 0; end end 4'b0011: begin // 接收停止位 bit_cnt <= bit_cnt + 1; valid_out <= 1; if (bit_cnt == STOP_BITS) begin state <= 4'b0000; bit_cnt <= 0; data_out <= shift_reg[6:0]; end end endcase end end endmodule ``` 该模块包含时钟、复位、串口接收数据等输入端口,以及输出数据、数据有效信号和奇校验位等输出端口。在设计中,需要设置波特率、数据位数、奇偶校验位和停止位数等参数,以便正确地接收串口数据。同时,根据串口通信的规范,需要在接收数据前先等待开始位,然后接收数据位、奇偶校验位和停止位。 在设计完毕后,可以编写testbench文件进行功能仿真和分析,然后进行综合、静态时序分析和功耗优化等操作,最终实现该模块的功能并与其他模块集成,以实现完整的系统。

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